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Processo de Soldagem MIG/MAG ou GMAW

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HISTÓRICO DO PROCESSO

O processo de soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding), ou Soldagem ao Arco Elétrico com Atmosfera de Proteção Gasosa, foi introduzido na década de 1920 e tornado comercialmente viável a partir de 1948. Consiste de um processo de alimentação constante de um arame consumível (polaridade +), que é direcionado a uma peça metálica (polaridade - ), sob uma atmosfera de proteção gasosa.


INTRODUÇÃO AO PROCESSO GMAW

Quando o arame consumível entra em contato com o metal de base, temos o fechamento do circuito e a circulação de corrente elétrica entre o pólo positivo e o negativo, os metais são aquecidos até a temperatura de fusão e o resultado é a chamada “poça de fusão” que efetua a coalescência dos metais ali presentes. Parte desta poça de fusão é composta pelo arame consumível ou metal de adição, e parte é composta pelo resultado da fusão entre o arame e o metal de base, o que é chamado de diluição. Após o resfriamento desta poça de fusão temos a união entre estes metais.

Trata-se de um processo muito flexível que proporciona soldagens de qualidade com grande produtividade, principalmente quando comparado com processos manuais como eletrodos revestidos. O processo ficou caracterizado no mercado como MIG/MAG, ou seja, MIG (metal inert gas), quando o gás de proteção utilizado para proteção da poça de fusão é inerte, ou MAG (metal active gas), quando o gás de proteção da poça de fusão é ativo.
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GASES DE PROTEÇÃO UTILIZADOS NO PROCESSO

Os gases de proteção têm como função primordial a proteção da poça de fusão, expulsando os gases atmosféricos da região da solda, principalmente Oxigênio, Nitrogênio e Hidrogênio, que são gases prejudiciais ao processo de soldagem. Além disso, os gases de proteção, ainda possuem funções relacionadas a soldabilidade, penetração e pequena participação na composição química da poça de fusão, quando gases ativos são empregados na soldagem.

Os gases de proteção podem ser de origem atômica como o Argônio e o Hélio, ou moleculares como o Co2. Eles ainda se dividem quanto à composição, que pode ser simples contendo apenas um tipo de gás, ou podem ser compostos por misturas, possuindo dois ou mais tipos de gases em sua composição.


Arame x Tipo de gás Ar CO2 Ar-CO2 Ar-HeAr-CO2
Aços ao carbono e
de baixa liga
--- 100% 8; 15; 20; 25 ou
50% de Co2 em Ar
------
Ligas de aço inoxidável
------até 4 % de Co2
em Ar
---2 a 4% de O2
em Ar
Alumínio e suas ligas
100%------até 25% de He
em Ar
---
Cobre e suas ligas
100%------até 75% de He
em Ar
---
Ligas de Níquel
100%------até 75% de He
em Ar
---
Metais reativos
100%------até 75% de He
em Ar
---


COMPOSIÇÃO BÁSICA

de um sistema de soldagem semi-automática para aplicação MIG/MAG

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1 - CABO DE SOLDA (NEGATIVO)
2 - REFRIGERAÇÃO DA TOCHA (ENTRADA ÁGUA)
3 - GÁS DE PROTEÇÃO
4 - GATILHO DA TOCHA
5 - REFRIGERAÇÃO DA TOCHA (RETORNO ÁGUA)
6 - CONDUÍTE DO ARAME
7 - GÁS DE PROTEÇÃO VINDO DO CILINDRO
8 - SAÍDA DE ÁGUA DE REFRIGERAÇÃO
9 - ENTRADA DE ÁGUA DE REFRIGERAÇÃO
10 - CABO DE COMANDO (ALIMENTADOR/FONTE)
11 - CABO DE SOLDA (POSITIVO)
12 - CONEXÃO PARA A FONTE PRIMÁRIA (220/380/440 VCa)



SIMPLES ESCOLHA DOS EQUIPAMENTOS

Uma das vantagens do processo GMAW é a facilidade de escolha dos equipamentos, sendo que um conjunto de soldagem, pode ser facilmente configurado, sendo composto por:

Fonte de energia:
Tem como função fornecer corrente de soldagem para o processo GMAW. Geralmente possui curva característica de saída de tensão constante, podendo ser fabricada com diversos tipos de tecnologia para controle da tensão, como chaves comutadoras, controle tiristorizado ou através de inversores. Este possui melhor desempenho principalmente por suas características, que possibilitam baixo consumo de energia, redução de peso e dimensões e capacidade de alterar a forma de onda de saída através da interpretação de sinais digitais.

Alimentador de Arame
Este tem como função alimentar o arame consumível através dos guias e conduítes, devendo fornecer uma velocidade de alimentação sempre constante a fim de evitar oscilações no processo. O alimentador de arame pode ser utilizado tanto para aplicações semi-automáticas, quanto para aplicações automáticas, existindo ainda alimentadores de arame específicos para soldagem robotizada.

Tocha “pistola” de soldagem
A tocha de soldagem direciona a alimentação de arame e os fluxos de corrente elétrica e gás de proteção para a poça de fusão. A tocha é composta de um cabo de cobre para a passagem da corrente elétrica, um conduíte e uma mangueira, respectivamente para direcionar o arame e o fluxo de gás.

TÉCNICAS DE SOLDAGEM

Para a soldagem nas posições plana e filete, duas técnicas são geralmente aplicadas, a técnica puxando e a técnica empurrando. Nas duas técnicas, existem ângulos que devem ser observados, o ângulo de ataque, formado entre a tocha de soldagem e o sentido longitudinal da junta a ser soldada, e o ângulo de posicionamento, formado entre a tocha e o sentido transversal da junta.

A técnica de soldagem empurrando proporciona um cordão de solda mais largo, e um reforço menor, com menor penetração de garganta. Enquanto a técnica de soldagem puxando, proporciona um cordão de solda mais estreito, e reforço do cordão de solda e penetração de garganta maiores. O que determina a técnica de soldagem puxando ou empurrando, são os resultados a serem alcançados, e o tipo de junta a ser soldada, conforme mostrado nas (Fig. 1 e Fig.2).

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Para a soldagem na posição vertical, progressão ascendente e descendente, o posicionamento da tocha é extremamente importante, e a soldagem deve ser realizada somente como ilustrado. Pequenas oscilações da tocha, principalmente na progressão ascendente, devem ser utilizadas a fim de garantir uma boa fusão lateral, em ambos os casos, o arco deve ser mantido na borda da poça de fusão para assegurar uma penetração completa da solda (Fig.5 e Fig.6)


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