MIG – PV : efeito da corrente negativa e proporção de eletrodo negativo sobre a penetração de cordões de solda em alumínio

Abstract

O processo MIG (Metal Inert Gas) com polaridade variável (PV) é um processo relativamente novo que pode ser aplicado na indústria de processos de soldagem com altas taxas de deposição e custo competitivo. O processo utiliza curvas compostas de pulsos nas polaridades positiva e negativa, e apresenta como principais benefícios, em relação ao processo convencional, alta taxa de fusão, aliada ao baixo aporte térmico, menores deformações e um melhor controle da penetração e diluição. O objetivo deste trabalho é analisar o efeito da corrente negativa (In) e da proporção de eletrodo negativo (%EN) da curva de corrente típica do processo polaridade variável sobre a penetração dos cordões de solda. Para o estudo foram usados três níveis de In de -70 A, -50 A, e -30 A e quatro níveis de percentagens de %EN de 20%, 30%, 40% e 50%, aplicando projeto de experimentos fatorial totalmente cruzado. Foram realizados cordões de solda na posição plana (1G), depositando alumínio ER5356 sobre a superfície livre da chapa de Al5052-F. Sugere-se que, para a proporção de eletrodo negativo (% EN), deve ser considerado o valor da corrente negativa, para se obter maior aproximação aos efeitos de In e %EN sobre a penetração. O efeito da In sobre a penetração é de 13,1%, entretanto o efeito de %EN é de 71,6%, também a interação entre In e %EN é estatisticamente significativa contribuindo com 11,0%. Foi concluído que um decréscimo na corrente negativa em módulo causa redução na penetração. Assim como o aumento da proporção de eletrodo negativo causa diminuição na penetração no cordão de solda.

The MIG (Metal Inert Gas) process with variable polarity (PV) is a relatively new process that can be applied in the welding process industry with high deposition rates and competitive costs. The process uses curves composed of pulses in positive and negative polarities and presents as main benefits in relation to the conventional process, a high melting rate, combined with low thermal input, smaller deformations, and better control of penetration and dilution. The objective of this work is to analyze the effect of the negative current (In) and the proportion of negative electrode (%EN), of the typical current curve of the variable polarity process, on the penetration of the weld beads. For the study, three levels of In of -70 A, -50 A, and -30 A and four levels of %EN percentages of 20%, 30%, 40%, and 50% were used, applying a fully crossed factorial experiment design. Weld beads were made in the flat position (1G), depositing aluminum ER5356 on the free surface of the Al5052-F sheet. It is suggested that for the negative electrode proportion (%EN), the value of the negative current should be considered, in order to obtain a closer approximation to the effects of In and %EN on penetration. The effect of In on penetration is 13.1%, however, the effect of %EN is 71.6%, also the interaction (In and %EN) is statistically significant contributing with 11.0%. It was concluded that a decrease in negative current in modulus causes a reduction in penetration. Likewise, increasing the proportion of the negative electrode causes a decrease in penetration into the weld bead.