Avaliação da influência do estado quase-estacionário nas características de cordões intermitentes

Abstract

Na soldagem a arco-elétrico, muitas vezes não é possível realizar um cordão do início ao fim, com uma única abertura do arco, devido alguns empecilhos encontrados nos processos e procedimentos. Um exemplo é o processo Shielded Metal Arc Weldingde (SMAW), popularmente chamado de eletrodo revestido, que se limita à um certo comprimento de cordão devido ao pequeno tamanho do consumível. Então, em casos de soldas de grande comprimento, é necessário a realização de cordões intermitentes, onde o início de um cordão se sobrepõem ao final do cordão anterior. Quando o arco elétrico é aberto, leva um tempo para que o fluxo de calor através do metal base se estabilize. Quando essa estabilidade é alcançada, dizemos que o material atingiu o estado quase-estacionário de condução de calor. O estado quase-estacionário é caracterizado por uma distribuição uniforme de temperatura, no metal de base, para um observador posicionado sobre a fonte móvel de calor. Antes desse estado ser atingido, a distribuição não uniforme de temperatura influência nas propriedades termo físicas do material, alternando a transferência de calor, a geometria da poça de fusão e por consequência a morfologia do cordão e a transformação de fase na Zona Termicamente afetada (ZTA). Este trabalho tem como objetivo verificar se a condição de estado quase-estacionário tem influência sobre o perfil de solda, em cordões intermitentes. O material utilizado foi o aço inoxidável austenítico AISI 304. A distância percorrida até o estado quase- estacionário ser atingido, foi calculada e marcada sobre as chapas. Foram depositados dois cordões intermitentes com procedimentos diferentes. De cada cordão, foram retiradas três amostras para verificar o perfil antes e após o estado quase-estacionário ser atingido. Para avaliar os cordões, foi feita análise metalografica e perfil de microdureza. Os resultados mostraram pequenas variações nas características geométricas dos cordões, em diferentes situações analisadas.

In arc-electric welding, it is often not possible to make a bead from start to finish, with a single arc opening, due to some bumps encountered in processes and procedures. An example is the Shielded Metal Arc Welding process (SMAW), popularly called a coated electrode, which is limited to a certain length of cord due to the small size of the consumable. Then, in cases of welds of great length, it is necessary to make intermittent cords, where the beginning of a cord overlaps the end of the previous cord. When the electric arc is opened, it takes a while for the heat flow through the base metal to stabilize. When this stability is achieved, we say that the material has reached the Quasi-stationary state of conduction of heat. The Quasi-stationary state is characterized by a uniform temperature distribution in the base metal for an observer positioned on the mobile heat source. Before this state is reached, the non-uniform temperature distribution influences the thermo-physical properties of the material, alternating the heat transfer, the melt pool geometry and consequently the bead morphology and the phase transformation in the Thermally Affected Zone ). This work aims to verify if the condition of quasi-stationary state has influence on the weld profile, in intermittent cords. The material used was the AISI 304 austenitic stainless steel. The distance traveled until the quasi-stationary state was reached was calculated and marked on the plates. Two intermittent cords were deposited with different procedures. From each strand, three samples were taken to verify the profile before and after the Quasi-stationary state was reached. To evaluate the cords, a metallographic analysis and microhardness profile were performed. The results showed small variations in the geometric characteristics of the cords, in different analyzed situations.