Comparação entre o comportamento de eletrodos revestidos utilizando dispositivos de soldagem por gravidade e com controle automático do comprimento do arco elétrico

Abstract

Este trabalho tem como objetivo o estudo comparativo entre o comportamento de eletrodos utilizados no processo de Soldagem a Arco com Eletrodos Revestidos (Shielded Metal Arc Welding – SMAW), utilizando um dispositivo de soldagem por gravidade e um dispositivo com controle automático do comprimento do arco elétrico. Quando se pretende caracterizar propriedades operacionais específicas de determinado tipo de eletrodo revestido, procura-se evitar a variabilidade associada à operação manual realizada pelo soldador e assegurar a repetitividade nos diversos experimentos através da utilização de dispositivos de soldagem. Tais dispositivos têm duas concepções principais: por gravidade ou com controle da tensão durante a soldagem. O presente trabalho trata da comparação do comportamento de eletrodos revestidos comerciais quando depositados com estes dois tipos de dispositivos. Para atingir este objetivo, foram projetados, fabricados e testados diferentes concepções de dispositivos de soldagem por gravidade. Foi selecionado o dispositivo mais adequado e realizada por meio deste, a deposição de cordões de solda sobre chapas de aço ao carbono utilizando eletrodos revestidos rutílicos E6013 e básicos E7018 de 3,25 mm, com diferentes correntes de soldagem. Os cordões resultantes foram avaliados através de inspeção visual, cálculo da taxa e eficiência de deposição para cada situação. Os mesmos experimentos foram realizados com um dispositivo de soldagem com controle automático do comprimento do arco elétrico, respeitando os mesmos parâmetros operacionais utilizados com o dispositivo por gravidade. Chegou-se a conclusão que o peso do componente móvel do dispositivo de soldagem por gravidade é significativo para sua eficiência durante o processo e que os eletrodos E7018 obtiveram melhores resultados com os dois dispositivos que os eletrodos E6013. Foi observado que o aspecto visual dos cordões realizados com o dispositivo com controle automático do arco elétrico apresentou melhores resultados. No entanto, o dispositivo de soldagem por gravidade obteve melhores taxas e eficiência de deposição utilizando os eletrodos básicos. Em relação ao comportamento elétrico durante a soldagem com o dispositivo por gravidade, observou-se boa repetitividade no processo permitindo sua utilização em estudos relacionados às características operacionais de eletrodos com distintos revestimentos.

The present work aims to compare the behavior of coated electrodes used in the Shielded Metal Arc Welding Process – SMAW, using gravity and an automatic arc length control devices. To characterize specific operational properties of different types of covered electrodes, it is necessary to avoid the variations produced by the welder manual operation and assure the repeatability of conditions using welding devices. These devices have two main conceptions: by gravity or using automatic voltage control devices. This work deals with the behavior comparison of commercial covered electrodes using these two kinds of devices. In order to reach this aim, different gravity welding devices were projected, manufactured and tested. The most suitable device was selected to perform bead on plate welds over carbon steel sheets, utilizing rutile (E6013) and basic (E7018) 3.25 mm covered electrodes. The resulting welds were evaluated by visual inspection and evaluation of deposition rate and efficiency to each situation. The same experiments were made with the automatic control device of the electric arc length, observing the same operational parameters utilized with gravity welding devices. It was concluded that the movable component weight of the gravity welding device is significant to its efficiency during the process and that the E7018 electrodes had better results with both devices than the E6013 electrodes had. Besides it was observed that the visual aspect of the weld made with the automatic control device of the electric arc had better results. However, the gravity welding device had better rates and deposition efficiency using basic electrodes. In relation to the electric behavior during the welding with gravity device it was observed good repetitivity in the process, which makes possible its use in studies related to the operational characteristics of the electrodes with different coatings.