Resumo Uma das novas abordagens em soldagem é a aplicação de técnicas de alimentação pulsada do arame de adição para TIG e MIG/MAG. Entretanto, tais técnicas necessitam de alimentadores de arame e/ou tochas específicos, o que acaba limitando sua implementação pelo custo destes equipamentos. Assim, o presente trabalho tem como objetivo introduzir e avaliar de forma exploratória técnicas para pulsar a alimentação do arame aplicadas de forma independentemente de alimentadores e/ou tochas especiais. São apresentadas uma técnica com acionamento eletromecânico e outra com eletromagnético. Foram avaliados os efeitos da amplitude e frequência da alimentação pulsada sobre a formação de cordões de solda sobre chapa e sobre os sinais elétricos correspondentes. Para TIG, percebeu-se que a pulsação da alimentação tem potencial para modificar o cordão e tornar mais regular a transferência de material para a poça. Já para MIG/MAG, verificou-se que a pulsação da alimentação pode interferir no processo, sendo capaz de modificar uma transferência metálica globular irregular para regular, reduzindo a corrente média e afetando a formação do cordão. A pulsação da alimentação do arame, mesmo de forma independente de alimentadores e/ou tochas especiais, é então capaz de interferir nos processos, abrindo um campo de desenvolvimento de tecnologias de soldagem derivativas.

Abstract Applying pulsed wire feeding techniques is one of the new approaches for welding, such as for GTAW and GMAW. However, these techniques invariably require specific feeders and/or welding torches, limiting its implementation due to the high costs of the equipment. Thus, the current work aims to introduce and exploratorily evaluate techniques to pulse the wire feeding that works independently from the feeder and/or torch. The first technique is electromechanically driven, and the second one based on electromagnetics. The effects of amplitude and frequency of the pulsed feeding were evaluated in terms of weld bead formation over plates and of the corresponding electric signals. For GTAW, the pulsed wire feeding is capable of modifying the weld bead and make the metal transfer from the wire to the pool more regular. For GMAW, it was found that the pulsing of the wire feeding can interfere with the process, being capable of turning an irregular globular metal transfer into a regular one, while decreasing the mean current and affecting the bead formation. Overall, it is concluded that pulsed wire feeding can affect the processes, even when made independently from the feeder and torch, opening a field for development of derivative welding technologies.

Resumo: Na busca por melhorias de processos e técnicas de soldagem mecanizada/automatizada, a combinação de modos operacionais, em adição à possibilidade de combinar níveis de corrente de soldagem, tem ganhado espaço. Por meio dessas combinações é possível variar a energia do arco, o que, aliado a movimentos impostos ao próprio arco, pode possibilitar distribuir a energia de forma otimizada para controlar a formação da solda. Uma forma de impor movimento ao arco é por oscilação magnética. Assim, este trabalho explora a sincronização da oscilação magnética com a soldagem TIG. Para tal, foi desenvolvido um sistema para controle simultâneo da oscilação magnética e da fonte de soldagem. Em seguida, foi feita uma caracterização da deflexão (em função da tensão do eletroímã, da corrente de soldagem e do comprimento do arco) baseada em filmagens de alta velocidade e proposto um modelo simples para a deflexão. A oscilação magnética com sincronização foi comparada à sem sincronização, tendo como base de análise o efeito sobre a largura dos cordões de solda. No caso da oscilação sincronizada, foi variado o nível de energia do arco de acordo com sua posição na peça, sendo possível aumentar a largura do cordão no lado da oscilação com maior energia do arco.

Abstract: In the search for improvements in processes and mechanized/automated welding techniques, the combination of operational modes, in addition to the possibility of combining welding current levels, has gained attention. Through these combinations it is possible to vary the arc energy, which, along with movements applied to the arc itself, might allow distribute the energy in an optimized way to control the weld formation. One way to apply movement to the arc is by means of magnetic oscillation. Thus, this work exploits the synchronization between magnetic oscillation and the TIG welding process. For that, a system to control the magnetic oscillation and a welding power source simultaneously was devised. In the following, an arc deflection characterization was carried out (varying electromagnet voltage, welding current and arc length) based on high-speed filming and a simplified model for arc deflection proposed. The magnetic oscillation with synchronization was compared to the conventional one (with no synchronization), taking the effect on the weld bead width the basis for analyses. The synchronized oscillation technique successfully allowed vary the arc energy according to its position on the work piece, being possible to increase the weld width on the side of the oscillation with higher arc energy.