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SPOT WELDING TIG : CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES (1) Marcos Antonio Tremonti (2) José Pinto Ramalho (3) Adalberto Heubel RESUMO A soldagem a ponto tradicional, aplicada quase que exclusivamente pelo princípio de resistência à passagem da corrente elétrica e pressão dos eletrodos, é largamente utilizada em industrias, em especial na automobilística e de auto peças. A soldagem a arco elétrico sob proteção gasosa, SPOT WELDING TIG, apesar de sua utilização ha algumas décadas, ainda é pouco difundida no Brasil e sua literatura é pouco comum. Tem como grande vantagem a soldagem com acesso por um único lado e flexibilidade de posicionamento. Este trabalho estuda a aplicabilidade deste processo de soldagem na união através de pontos, verificando suas características e variáveis operacionais. Visando um maior conhecimento da aplicação do processo TIG na soldagem de pontos, foi visitada uma empresa nacional que atualmente faz largo uso desta tecnologia na fabricação de trens de passageiros em aço inoxidável. Para comprovar as características técnicas, foram realizados experimentos em chapas de Aço Inoxidável AISI 301L em espessuras definidas. Os corpos de prova foram submetidos às exigências das normas AWS, tendo atendido-as satisfatoriamente. Estes resultados, comprovam a viabilidade do processo, apresentando assim uma alternativa à tradicional soldagem por resistência elétrica. Palavras-chaves : TIG; soldagem a ponto; soldagem por resistência ABSTRACT The traditional spot welding, that is usually applied by electrical resistance and pressure, is commonly used in several industries, especially in the automobile construction and parts. The electric arc welding under gaseous protection, SPOT WELDING TIG, in spite of its use for some decades, it is still not very diffused in Brazil and its literature is not common. This work, studies this welding process in the spot unions, verifying its characteristics and the operational parameters. Seeking a larger knowledge of the application of the process TIG in this kind of welding, it was visited a Brazilian company that now uses this technology in the production of stainless steel rail components. To check the technical characteristics, experiments were accomplished in Stainless Steel AISI 301L plates, in defined thickness. In the tests, the workpieces were submitted to the AWS requirements, and they presented satisfactorily results. These results, prove the process viability, presenting an alternative to the traditional resistance welding process. Key-Words : TIG; resistance welding; spot welding 1- MsSc em Engª de Produção (USP), Sup. de Vendas Robótica da Motoman Inc., Prof. da FATEC-SP e-mail [email protected] ( (55) (0xx11) 3315-0366 R.156 Depto. de Soldagem FATEC (2) Engenheiro Industrial (ISQ), Especialista em soldagem e corte da AGA S/A [email protected] e Instrutor da FATEC – SP [email protected] (3) Especialista em soldagem da Alstom Transporte Ltda. ( (55) (0xx11) 863-2150

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SPOT WELDING TIG : CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES

(1) Marcos Antonio Tremonti

(2) José Pinto Ramalho

(3) Adalberto Heubel

RESUMO

A soldagem a ponto tradicional, aplicada

quase que exclusivamente pelo princípio de

resistência à passagem da corrente elétrica e pressão

dos eletrodos, é largamente utilizada em industrias,

em especial na automobilística e de auto peças. A

soldagem a arco elétrico sob proteção gasosa, SPOT

WELDING TIG, apesar de sua utilização ha algumas

décadas, ainda é pouco difundida no Brasil e sua

literatura é pouco comum. Tem como grande

vantagem a soldagem com acesso por um único lado e

flexibilidade de posicionamento.

Este trabalho estuda a aplicabilidade deste

processo de soldagem na união através de pontos,

verificando suas características e variáveis

operacionais.

Visando um maior conhecimento da

aplicação do processo TIG na soldagem de pontos, foi

visitada uma empresa nacional que atualmente faz

largo uso desta tecnologia na fabricação de trens de

passageiros em aço inoxidável. Para comprovar as

características técnicas, foram realizados

experimentos em chapas de Aço Inoxidável AISI

301L em espessuras definidas. Os corpos de prova

foram submetidos às exigências das normas AWS,

tendo atendido-as satisfatoriamente. Estes resultados,

comprovam a viabilidade do processo, apresentando

assim uma alternativa à tradicional soldagem por

resistência elétrica.

Palavras-chaves : TIG; soldagem a ponto; soldagem

por resistência

ABSTRACT

The traditional spot welding, that is usually

applied by electrical resistance and pressure, is

commonly used in several industries, especially in the

automobile construction and parts. The electric arc

welding under gaseous protection, SPOT WELDING

TIG, in spite of its use for some decades, it is still not

very diffused in Brazil and its literature is not

common.

This work, studies this welding process in

the spot unions, verifying its characteristics and the

operational parameters.

Seeking a larger knowledge of the

application of the process TIG in this kind of

welding, it was visited a Brazilian company that now

uses this technology in the production of stainless

steel rail components. To check the technical

characteristics, experiments were accomplished in

Stainless Steel AISI 301L plates, in defined thickness.

In the tests, the workpieces were submitted to the

AWS requirements, and they presented satisfactorily

results. These results, prove the process viability,

presenting an alternative to the traditional resistance

welding process.

Key-Words : TIG; resistance welding; spot welding

1- MsSc em Engª de Produção (USP), Sup. de Vendas

Robótica da Motoman Inc., Prof. da FATEC-SP e-mail

[email protected] ( (55) (0xx11) 3315-0366 R.156

Depto. de Soldagem FATEC

(2) Engenheiro Industrial (ISQ), Especialista em soldagem

e corte da AGA S/A [email protected] e Instrutor

da FATEC – SP [email protected]

(3) Especialista em soldagem da Alstom Transporte Ltda.

( (55) (0xx11) 863-2150

1. INTRODUÇÃO

A soldagem a ponto, através do arco elétrico

sob proteção gasosa, é basicamente uma técnica

derivada do tradicional processo TIG. É bastante

conhecida em outros países e citada em literaturas

que datam do final dos anos 60, o que comprova ser

uma técnica de relativo domínio público. No Brasil,

somos carentes de literatura sobre suas aplicações,

acredita-se que esta carência ou desconhecimento de

informações sejam os elementos que impeçam

maiores aplicações desta tecnologia em nosso parque

industrial.

A técnica Spot Welding TIG deriva do

processo TIG, isto permite aplicações nos mais

diferentes segmentos industriais principalmente

devido a sua flexibilidade. Pode ser utilizada na

soldagem de diferentes tipos de materiais, posições de

soldagem e acesso, sem promover deformação na

região fundida, uma vez que não requer pressão.

Estas características a credenciam a substituir, em

certos casos com vantagens, a soldagem a ponto

convencional, atendendo as mesmas exigências de

qualidade.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

É apresentado a seguir um resumo do estágio

atual das tecnologias envolvidas.

2. 1 SOLDAGEM TIG

O processo TIG (Tungsten Arc Welding) tem

como características implícitas a limpeza, o aspecto

visual de excelente qualidade, a utilização em

aplicações que não permitam deformações, a grande

valorização do aspecto e a integridade da junta

soldada.

Os parâmetros: vazão de gás, tipo e diâmetro

do eletrodo de tungstênio, tensão e corrente de

soldagem e ângulo da tocha, estão diretamente

ligados às condições de soldagem, e são escolhidos

em função [5]: do tipo de material, da espessura a ser

soldada, das exigências quanto a penetração,

qualidade e limites de resistência desejados.

Este processo apresenta variantes tais como:

a soldagem por pontos [1], por corrente pulsada [3],

com arame quente, (hot wire), e com adição de fluxo

(A-TIG). As características do processo permitem

principalmente a soldagem de chapas de espessura

menor do que 10 mm e a soldagem de vários

materiais somente pelo princípio da fusão.

2.2 SPOT WELDING

Tradicionalmente a soldagem por pontos, ou

spot, mais conhecido na soldagem, é feita pelo

princípio de resistência a passagem da corrente

elétrica [3], conhecido como “solda a ponto”. É

utilizado na união de chapas de aço com até 1/8“

(3,17mm) de espessura e em alguns casos em

espessuras maiores. Com a utilização de

equipamentos especiais, é possível a soldagem de

espessuras até 1” (25,4 mm).

As maiores vantagens deste processo são a

alta velocidade e a facilidade de automação com alta

taxa de produção, o que confere a economia à

operação. Em contrapartida, o custo de investimento

do equipamento é elevado e a repetibilidade em

algumas aplicações pode ser limitada devido a

dificuldade de controle dos parâmetros que devem ser

aplicados uniformemente. Entre os principais

problemas há que ser levado em consideração o

acesso das pinças e a manutenção requerida.

Como um dos parâmetros deste processo é a

pressão dos eletrodos sobre a peça obra, pode ocorrer

deformação na peça soldada, o que em algumas

aplicações pode não atender os requisitos de

qualidade prescritos.

A soldagem por pontos a arco elétrico,

utiliza simplesmente a corrente elétrica, proveniente

de uma fonte de energia tradicional do equipamento

de soldagem e promove a fusão entre chapas

sobrepostas. Controla-se então os parâmetros:

corrente, pressão e tempo de arco aberto.

2.3 SPOT WELDING TIG

O Spot Welding é uma variante ou derivação

do tradicional processo de soldagem TIG, realizado

manualmente com um controlador do tempo de arco

aberto e os parâmetros de trabalho [4]. Em alguns

casos, o processo pode ser automatizado ou

robotizado, otimizando ainda mais os procedimentos.

A soldagem pode ser feita em corrente

contínua ou alternada e o principal objetivo, que é a

penetração, é controlado por meio de ajustes na

corrente e no tempo de arco.

Os principais fatores que levam a aplicação

deste processo, são baixo custo, pois não necessita de

investimento adicional ao equipamento de soldagem,

flexibilidade na aplicação (acesso a locais confinados

e dificuldade de acesso das pinças ao lado reverso), e

a elevada resistência e qualidade produzidos, tanto

estrutural como visualmente, já que não há a

deformação da peça na região de solda.

O processo TIG Spot Welding, é utilizado

principalmente na união de aços baixo carbono, baixa

liga, inoxidáveis podendo-se soldar também alumínio.

Deve trabalhar sempre com chapas sobrepostas, que

podem ou não ter a mesma espessura, utilizando tanto

CC polaridade direta como CA com alta freqüência.

A corrente alternada é recomendada para

soldagem de alumínio, e é essencialmente utilizada

para controlar a profundidade de fusão (penetração),

juntamente com o “timer” ou tempo de arco aberto.

Estes dois parâmetros, em conjunto, são responsáveis

além da penetração, pelo diâmetro do ponto ou da

solda.

Um aumento do tempo ou da corrente de

soldagem produzirá um maior diâmetro do ponto,

mas vale salientar que, em função da espessura da

chapa inferior, este diâmetro não será proporcional.

Outro fator importante para o sucesso da

soldagem, é o comprimento de arco que influencia no

tamanho e perfil da solda e relaciona-se diretamente

com a resistência da junta. Um arco elétrico longo,

em conjunto com um eletrodo bem afiado, produzem

uma poça de fusão larga e de boa penetração.

A Figura 1, representa esquematicamente os

elementos que compõem o sistema Spot Welding

TIG, onde observar-se tratar de um sistema TIG

convencional, acrescido de um controlador de tempo

de arco aberto na fonte de energia, controle este que

atualmente já equipa originariamente boa parte das

fontes existentes no mercado.

A Tabela 1, relaciona uma seqüência de

parâmetros orientativos, extraídos de literatura [2]

que auxiliam o desenvolvimento do processo Spot

Welding TIG; Já as Tabelas 2 a 3 são parâmetros

utilizados em casos práticos desenvolvidos pelos

autores.

Para aplicações que exijam grande

responsabilidade e procedimentos de soldagem

qualificados, o processo apresenta uma carência de

normalização, quando algumas condições são

reunidas. Na empresa visitada, o problema

encontrado para a correta avaliação da qualidade das

juntas soldadas é a não existência de uma norma

única que trate do material empregado (aço

inoxidável) na espessura desejada (fina) e para o tipo

de solicitação desejada (dinâmica). A norma

ANSI/AWS D1.3-89 "Structural Welding Code Sheet

Steel" em seu capítulo 1, subtítulo 1.1.3, considera a

soldagem como "arc spot welding" e qualifica o

processo de chapas sobrepostas, posição plana,

considerando a espessura das chapas a serem

soldadas. Esta norma apresenta o inconveniente de

não referenciar o material aço inoxidável, não citar

resistência mecânica e não ser aplicável a solicitação

dinâmica. A norma ANSI/AWS D1.1 trata de

espessuras maiores que 1/8" (3,25 mm). Já a norma

ANSI/AWS C1.1cita a resistência mecânica, mas não

a solicitação dinâmica. O ASME IX na edição 95 no

QW 263 cita também a resistência mecânica e por fim

a norma MIL 6858-W apresenta algumas informações

sobre a qualificação de procedimentos de soldagem

com esta aplicação do processo TIG. Assim, com base

nas normas acima citadas, a empresa desenvolveu

normalização própria sobre o assunto, e qualificou

seus procedimentos em conformidade com esta.

Saindo desta combinação tão complexa, os

casos mais comuns, como material aço carbono,

chapa menor que 3,25 mm e solicitação estática,

podem ser qualificados com as diretrizes da norma

ANSI/AWS D1.3.

Um fator importante a ser considerado na

aplicação da norma ANSI/AWS DI.3, trata das

variáveis essenciais em seu capítulo 6 – Qualificação

do processo – sobretudo quando trata da mudança da

espessura de uma ou das duas chapas, do tipo de

metal base e ainda do fluxo de gás de proteção entre

outras recomendações. Basicamente esta norma exige

o ensaio de torção do corpo de prova. Pode-se porém

utilizar como base as exigências do ensaio de

resistência a tração citado nas normas específicas

para a soldagem a ponto por resistência elétrica, e

aplicá-los nos corpos de prova soldados por spot TIG.

Todas estas citações quanto a normalização

dos ensaios mecânicos, reforçam o conceito da

utilização do processo em soldagens de

responsabilidade, pois apesar da carência de

normalização específica, o processo tem condições de

enquadrar-se nos mais rigorosos padrões de exigência

quanto qualidade e segurança.

Existem hoje no Brasil aplicações na

soldagem de partes estruturais de trens de passageiros

em aço inoxidável, móveis metálicos, estruturas

metálicas, trocadores de calor, dutos de refrigeração e

montagem de manômetros.

3 – MATERIAIS, MÉTODOS E

EQUIPAMENTOS

Os equipamentos utilizados para esta

aplicação, são os mesmos do processo TIG, mas

devemos citar algumas adaptações e cuidados

necessários para um melhor desempenho.

3.1- EQUIPAMENTOS

O equipamento utilizado foi uma fonte de

soldagem com temporizador do arco, e recursos de

pré e pós vazão de gás.

Como o posicionamento do bocal de

soldagem é paralelo à peça, o bocal deve possuir

aletas ou aberturas que permitam o escoamento do

gás, caso contrário a vazão promove uma turbulência

interna que impede a ocorrência de um arco estável,

comprometendo a operação de soldagem sob o

aspecto de resistência do ponto. Este bocal, (Figura

2) pode ser de cobre, revestido por uma “capa” de aço

inoxidável que confere: uma vida útil maior, melhor

assentamento e perpendicularidade em relação a peça.

3.2 – PREPARAÇÃO DA PEÇA

Os materiais utilizados foram aço ao carbono

SAE 1020 e aços inoxidáveis AISI 304 e 301L. A

preparação para a soldagem consistiu de limpeza

normal da peça evitando impurezas que dificultem a

passagem de corrente elétrica ou contaminem a região

da solda e cuidados no assentamento da tocha de

soldagem sobre a peça obra. As faixas de parâmetros

utilizados podem ser vistas nas Tabelas de 2 a 4.

4- DISCUSSÃO

Como a soldagem é realizada entre chapas

sobrepostas, a ocorrência de folga ou fresta entre elas

no local do ponto, pode comprometer a soldagem.

Como não existe pressão adicional sobre elas exceto,

o peso da tocha e uma pequena pressão manual do

operador, nem sempre pode-se conseguir eliminar a

folga existente, salvo nos casos onde as chapas de

espessura muito fina.

Em chapas com tratamento superficial como

galvanização por exemplo, os resultados não são

satisfatórios mesmo com controle apurado dos

parâmetros. Para se romper a camada de zinco da

chapa inferior e ao mesmo tempo promover uma

fusão adequada, é necessário partir para valores de

corrente e tempo de arco maiores, o que acaba

perfurando a chapa superior. Em contrapartida,

valores menores promovem um aspecto visual

excelente na chapa superior, mas a energia é

insuficiente para obter a fusão entre as duas chapas.

A fonte de soldagem deve possuir o recurso

do controle de arco, um temporizador (em segundos)

para estabelecer o tempo de arco aberto. Atualmente

várias fontes de solda possuem como recurso

adicional, “rampa” de subida e descida para ajustes

da corrente de soldagem em função do tempo, que

também é uma forma de controle do ponto de solda.

Os parâmetros devem ser adequados às

necessidades de cada aplicação e as exigências de

qualidade impostas. Se a solda for vista como uma

questão apenas estética ou visual, a preocupação com

limites de resistência podem vir a ser desprezados.

A Figura 3 é uma seqüência de pontos TIG,

com variação de corrente e/ou de tempo de arco

aberto na união de duas chapas de aço inoxidável com

espessura de 1,0 mm cada. O diâmetro do ponto

aumenta à medida que a corrente ou o tempo de arco

aberto também aumentam, podendo chegar a perfurá-

las. A velocidade de ponteamento, posicionamento da

tocha e abertura de arco, não acompanham a

velocidade da soldagem por resistência. É necessário

garantir o posicionamento correto para realizar o

ponto.

Em relação a tipo de gás e vazão, foi

utilizado Argônio puro, mas existem misturas para o

processo TIG que permitem soldagem com maior

velocidade e penetração. O aumento da corrente,

implica em um aumento da vazão de gás, salvo no

caso do alumínio, onde a variação da vazão pode

causar turbulência durante a soldagem e deve ser

manipulada com maior cuidado.

O parâmetro tempo de arco aberto é muito

importante pois impõe uma energia maior ou menor

ao ponto de solda. Recomenda-se durante o processo

de definição do melhor parâmetro, não mudar duas

variáveis ao mesmo tempo e sim, identificar a

influência de cada uma isoladamente, para

posteriormente fazer as correções necessárias.

A corrente e o tempo de arco aberto exercem

a mesma influência sobre a resistência à tração. Estes

parâmetros são significativos sobre a penetração e

resistência, e por este motivo, conhecer bem a

influência de cada um é a melhor prática.

As variáveis que constam da seqüência 1 a 6

das Tabelas 2 e 3, são típicas do processo TIG. São

valores orientativos, devendo haver um novo ajuste

para novas e diferentes aplicações do processo.

Na Tabela 3, a mudança significativa foi

passar o diâmetro do eletrodo de Tungstênio de 1,6 –

Tabela 1 - para 2,0 mm conservando os demais

parâmetros. No quarto ponto, o último da tabela,

mesmo impondo uma corrente superior comparado ao

ponto anterior, a resistência foi menor devido a fresta

existente.

Na Tabela 4, são apresentadas algumas

faixas de corrente e tempo de arco, para diferentes

espessuras para chapas de aço carbono.

A Figura 4, mostra um corpo de prova

submetido ao ensaio de tração entre duas chapas de

aço inoxidável com 0,5 mm de espessura cada,

apresentando nitidamente o detalhe da ruptura do

metal base e a manutenção do ponto de solda. Nos

experimentos, a qualidade visual, apesar de

parâmetro secundário, acabou também por ser

considerado.

A empresa visitada, do ramo ferroviário

fabricante de trens em aço inoxidável, avalia o limite

de resistência a tração da soldagem a ponto por

resistência e compara os valores entre os dois

processos. Em determinadas juntas, realizam teste de

fadiga e novamente comparam os processos. Pode-se

ver na Tabela 2 que, como trata-se de soldagem de

chapas em sobreposição, a combinação entre

espessuras é função direta da aplicação. Deve-se

observar que a resistência do ponto está diretamente

relacionado com os dois principais parâmetros que

são corrente e tempo de arco aberto.

Assim simplesmente um incremento da

corrente não corresponde a uma maior resistência. Há

um limite que quando ultrapassado causa a

perfuração das chapas, e em contrapartida uma

corrente insuficiente possivelmente levará à separação

das chapas após a operação.

4.1 - CASO PRÁTICO

Na Figura 5 vemos um procedimento da

empresa visitada, onde podemos avaliar a soldagem

Spot TIG entre duas chapas de aço inoxidável série

301 com 1,01 mm de espessura cada, sob o aspecto

macroscópico. Os parâmetros são: Intensidade 170 A,

Tempo de Spot 1,0 s e posição plana. Este

experimento quando submetido ao ensaio de tração,

alcançou um limite de RT 2668 Psi (187,56 kgf/cm2),

quando o requerido é da ordem de 2000 Psi (140,60

kgf/cm2). Neste procedimento a penetração atingiu

100% e na análise de compacidade não foram

detectadas: porosidades, trincas ou faltas de fusão e a

fresta encontrada foi de 0,06mm.

Outro procedimento do fabricante de trens de

aço inoxidável visitado apresentado na Figura 6, é a

soldagem entre duas chapas de aço inoxidável de

espessuras diferentes. A superior com 0,25 mm

enquanto a inferior 5,04 com o seguinte

procedimento: Intensidade110 A , tempo de Spot 0,75

segundos e posição plana. Submetido ao ensaio de

tração alcançou um limite de RT 438 Psi (30,79

kgf/cm2) quando o requerido é da ordem de 200 Psi

(14,06 kgf/cm2) Também não apresentou: Porosidade,

Trincas ou Falta de fusão, e a fresta foi 0,10mm.

5- CONCLUSÕES

Tecnicamente o processo mostrou-se viável e

o resultado principal deste trabalho, além das

informações que demostram sua eficiência, é

apresentar uma opção simples e de baixo custo para a

soldagem de chapas finas. Esta aplicação do processo

de soldagem TIG, pode ser utilizada na indústria de

móveis metálicos, gabinetes e outros, com vantagens

econômicas em relação a soldagem a ponto por

resistência elétrica.

Algumas limitações que são impostas ao

processo por resistências, abrem um vasto campo para

aplicação spot welding TIG. Entre elas podemos citar

: o acesso a locais mais confinados, a impossibilidade

de apoio pelo lado reverso e melhor acabamento, uma

vez que o processo não necessita pressão. Isto também

elimina as deformações que comprometem a

qualidade do produto.

Vale ressaltar que as aplicações do processo

spot TIG não visam substituir na totalidade a

tradicional soldagem a ponto, e sim criar uma

alternativa a mais em termos de aplicação. Uma

empresa que já possua uma fonte de soldagem TIG,

poderá explorar o processo com maior propriedade,

pois estará utilizando uma técnica mais apurada com

pouco investimento, uma vez que precisará apenas de

uma nova tocha.

Um aspecto importante a ser destacado é a

soldagem ser feita com total ausência de contatos

mecânicos nas partes com contato elétrico. Isto

propicia considerável redução de custo na substituição

das ponteiras, comum na soldagem por resistência.

6- AGRADECIMENTOS

Os autores querem deixar expresso seu

agradecimento aos profissionais e instituições que

colaboraram para a execução deste trabalho:

• Faculdade de Tecnologia de São Paulo - FATEC

- Departamento de Soldagem

• ALSTOM Transporte Ltda. nas pessoas dos

Engenheiros Luís Roberto Soboslay e Avelino

Figueiredo Jr.

• Lincoln Elétric na pessoa do Tecnólogo Erasmo

Lima

7 - BIBLIOGRAFIA

[1] MACHADO, I. G. Soldagem & Técnicas Conexas: Processos. Porto Alegre - RS, 1996, Cap. 07

[2] JEFFERSON, T. B. Welding Engineer Data Sheets. 6th Ed, USA - Monticello Books Inc 1969, p.28.

[3] AWS Welding Procedure Handbook, volume VIII, EUA, Edição - 1996

[4] SOLDAGEM. Coleção Tecnologia SENAI, Brasil, São Paulo - SP, 1ª Edição, 1997, parte 3, processos.

[5] LINCOLN ELECTRIC. The Procedure HandBook of Arc Welding, 12ª Ed, USA, Cleveland, Ohio

8 - FIGURAS E TABELAS

Figura 1 – Elementos Integrantes do Figura 2 – Detalhe do bocal do

Processo Spot Welding TIG e posicionamento

Fonte : Livro Soldagem SENAI, 1ª Ed., pag.161 Fonte : Autores - desenho sem escala

Figura 3 – Seqüência de pontos Figura 4 – Chapa submetida aSpot Welding TIG ensaio de tração

Fonte: Autores Fonte: Autores

Figura 5 – Macrografia Figura 6 – MacrografiaSpot Welding TIG Spot Welding TIG

Fonte : Procedimento IS-512 Fonte : Procedimento IS-514ALSTOM Transporte Ltda. Brasil ALSTOM Transporte Ltda. Brasil

TABELA 1 – DADOS ORIENTATIVOS DA APLICAÇÃO SPOT WELDING TIG

MATERIAL

ESPES-SURA

“T”mm

CORRENTECC--

HFÁmperes

CORRENTECA HF

Ámperes

TEMPO DEARCO

ABERTOsegundos

VAZÃO DEGÁS

ARGÔNIOl/min

0,63 125 175 1,0 100,63 110 * 175 1,25 100,63 100 * 150 1,5 100,79 125 * 175 1,5 100,79 100 * 175 1,75 10

Aço inóx 1,27 140 200 1,5 121,27 110 * 150 2,5 121,57 170 250 3,0 121,57 140 * - 3,25 121,57 115 * - 5,25 121,62 160 250 2,25 120,79 170 250 1,5 80,79 140 * 200 2,0 80,79 120 * 175 2,25 8

Baixa Liga e Aço Doce 1,27 170 250 1,75 101,27 140 * 200 2,0 101,27 135 * 200 2,5 101,57 170 250 3,0 121,57 155 * 225 3,5 120,55 170 1,1 8

Alumínio 0,81 200 1,5 81,21 220 1,7 81,62 250 2,2 8

Fonte : Welding Engineer Data Sheets 6th Edition pg. 28

Notas relativas a tabela 1 :

1) O eletrodo de Tungstênio é do tipo com adição de Thório, exceto para soldagem do alumínio onde deveser utilizado o Tungstênio puro.

2) Se for utilizado corrente contínua, polaridade direta com valores maiores que os especificados acima, otempo de arco correspondente deve ser reduzido

3) Em CC polaridade direta, a alta freqüência é utilizada apenas na abertura do arco.

TABELA 2 – DADOS ORIENTATIVOS DA APLICAÇÃO SPOT WELDING TIGESPESSURA

DAS CHAPAS

mm

CORRENTE

Àmperes

TEMPODE

ARCOsegundos

LIMITE DERES. À TRAÇÃO

REQUERIDOPSI Kgf/cm2

LIMITE DERES. À TRAÇÃOENCONTRADO

PSI Kgf/cm2

1,4 com 2,0 220 1,5 4080 286,82 4800 337,441,4 com 2,0 220 2,0 4080 286,82 5100 358,530,5 com 0,5 120 1,5 720 50,61 1400 98,420,5 com 0,5 120 2,0 720 50,61 1550 108,960,5 com 0,5 100 1,5 720 50,61 1300 91,391,4 com 1,4 150 1,0 720 50,61 1200 84,361,4 com 1,1 150 1,5 720 50,61 1600 112,48

Fonte : Dados práticos dos autores1. Tungstênio diâmetro de 1,6 mm puro, corrente contínua polaridade direta2. Gás de proteção: Argônio, Vazão 10 l/min e pós vazão de 5 l/min3. Diâmetro de vazão do bocal 13 mm4. Soldagem na posição plana5. Chapas de aço inoxidável

Tabela 3 – Parâmetros orientativos - aço inoxidável AISI 301LESPESSURA

CHAPAS

mm

CORRENTE

Ámperes

TEMPO

DE ARCO

segundos

LIMITE DERESISTÊNCIA A

TRAÇÃOREQUERIDO

Psi Kgf/cm2

LIMITE DERESISTÊNCIA A

TRAÇÃOENCONTRADO

Psi Kgf/cm2

1,2 com 1,2 200 2,0 2200 154,66 5600 393,68

1,2 com 1,2 200 2,5 2200 154,66 6200 435,86

1,2 com 1,2 200 1,0 2200 154,66 4000 281,20

1,2 com 1,2 300 1,0 2200 154,66 3700 260,11

Fonte : Dados práticos dos autores

1) Tungstênio diâmetro de 2,0 mm puro, corrente contínua polaridade direta2) Gás de proteção: Argônio, Vazão 10 l/min e pós vazão de 5 l/min3) Diâmetro de vazão do bocal 13 mm4) Soldagem na posição plana5) Chapas de aço inoxidável

TABELA 4 – PARÂMETROS ORIENTATIVOS – AÇO CARBONO SAE 1020

ESPESSURA

mm

CORRENTE CONTÍNUA

POLARIDADE DIRETA

Ámperes

DIÂMETRO DO

TUNGSTÊNIO

polegadas mm

TEMPO DE ARCO

ABERTO

segundos

0,5 90 - 130 1/16 1,58 0,4 – 0,9

1,0 120 - 160 3/32 2,38 0,9 – 1,5

1,5 170 - 220 3/32 2,38 1,5 – 3,0

2,0 200 – 300 1/8 3,17 3,0 – 5,5

Fonte : Dados práticos dos autores