Os ABC’s da soldadura por arco
Como a polaridade afecta o desempenho do eléctrodo na soldadura por arco
O termo ‘polaridade’ é usado para descrever a ligação eléctrica do eléctrodo em relação ao terminal de uma fonte de energia. Com corrente contínua (DC), quando o eléctrodo é ligado ao terminal positivo, a polaridade é designada como positivo do eléctrodo de corrente contínua (DCEP). Quando o eléctrodo é ligado ao terminal negativo, a polaridade é designada como eléctrodo de corrente contínua negativa (DCEN). Quando é utilizada corrente alternada (CA), a polaridade muda para cada meio ciclo de 50 ou 60 Hz.
Por que GMAW utiliza principalmente DCEP
A grande maioria das aplicações de soldadura por arco metálico a gás (GMAW) utiliza DCEP. Esta condição produz um arco estável, transferência de metal suave, salpicos relativamente baixos, boas características de cordão de solda e penetração profunda para uma ampla gama de correntes de soldagem. Em contraste, com o DCEN, o tamanho da gota fundida tende a aumentar e a transferência de gotas torna-se irregular, aumentando assim os grandes salpicos de grãos. No entanto, alguns arames específicos com composição química única foram desenvolvidos especificamente para o DCEN, que oferece excelente desempenho em chapas galvanizadas. Tentativas de usar AC convencional têm sido geralmente mal sucedidas devido ao arco instável em GMAW. No entanto, o inversor de última geração e a tecnologia de controle digital desenvolveram fontes de energia GMAW pulsada AC para chapas metálicas.
SMAW é o processo de soldagem mais versátil em termos de polaridade
A grande variedade de fluxos de revestimento para eletrodos revestidos permite que o processo SMAW seja o mais versátil em termos de polaridade. A maioria dos eléctrodos revestidos utiliza AC ou DCEP. Alguns eletrodos, especificamente E6013 (RB-26), E6019 (B-17) e E7024(ZERODE-43F) oferecem bom desempenho com CA, DCEP ou DCEN. Em contraste, eletrodos do tipo alta celulose como o E6010 (KOBE-6010), E7010-P1 (KOBE-7010S) e E8010-P1 (KOBE-8010S) para soldagem de tubos são projetados para uso com DCEP somente para uma transferência mais suave de gotas. Os eléctrodos de baixo carbono tipo Cr-Mo como o E7015-B2L (CMB-95) e E8015-B3L (CMB-105) também foram concebidos para utilização apenas com DCEP, para um melhor desempenho. Alguns eletrodos específicos como o LB-80UL para aços de alta resistência e NB-1SJ para aços de baixa temperatura são recomendados para utilização somente com CA, a fim de garantir requisitos rigorosos de resistência e resistência ao impacto do metal de solda na fabricação.
Como a polaridade afeta a SAW
A combinação particular de arame e fluxo determina a escolha de CA, DCEP ou DCEN na SAW. Com DCEP, a razão de consumo de fluxo (a razão entre a quantidade de escória e a quantidade de metal depositado) é maior do que com CA em cerca de 10-30%, dependendo do tipo de fluxo. Consequentemente, a composição química – portanto, as propriedades mecânicas – do metal de solda pode ser afetada pela polaridade, embora o grau de efeito dependa do tipo de fluxo. É por isso que uma escolha cuidadosa da combinação de arame e fluxo é necessária tendo em conta a polaridade da fonte de energia a ser utilizada quando a exigência de qualidade do metal de solda é rigorosa. A Tabela 1 mostra um exemplo do efeito da polaridade na composição química e nas propriedades mecânicas do metal de solda. Nestes resultados de teste, são reconhecidas diferenças marcadas em carbono, oxigênio, 0,2%PS, TS e IV entre AC e DCEP.
| Polaridade | C | Si | Mn | P | S | O |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AC | 0.07 | 0.30 | 1.61 | 0,017 | 0,005 | 0,067 |
| DCEP | 0,05 | 0,35 | 1,67 | 0,018 | 0.006 | 0,098 |
| Polaridade | 0,2% PS (N/mm2) |
TS (N/mm2) |
El (%) |
RA (%) |
Av. IV a -40°C (J) |
|
| AC | 462 | 565 | 30 | 70 | 93 | |
| DCEP | 411 | 512 | 33 | 69 | 74 | |
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