CENTRO DE CONHECIMENTO ESAB

Processo de Soldagem - TIG (GTAW)

Soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) ou GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding) é um processo que utiliza um eletrodo sólido de tungstênio não consumível. O eletrodo, o arco e a área em volta da poça de fusão da solda são protegidos por uma atmosfera protetora de gás inerte. Se um metal de enchimento é necessário, ele é adicionado no limite da poça de fusão.
A soldagem TIG produz uma solda limpa e de alta qualidade. Como não é gerada escória, a chance de inclusão da mesma no metal de solda é eliminada, e a solda não necessita de limpeza no final do processo.

Soldagem TIG pode ser usada para quase todos os metais e o processo pode ser manual ou automático. A soldagem TIG é largamente utilizada para solda com alumínio e com ligas de aço inoxidável onde a integridade da solda é de extrema importância. É também utilizada para juntas de alta qualidade em indústrias nucleares, químicas, aeronáuticas e de alimentos.

(OBS: Os tipos de gases mais indicados para o processo TIG são argônio, hélio ou mistura entre esses dois gases.)

APLICAÇÕES
• Soldagem de tubos e chapas de espessuras finas;
• Passe de raiz em tubos de vários diâmetros e espessuras;
• Reparo e manutenção em geral;
• Soldagem de alumínio e magnésio e suas ligas;
• Soldagem de materiais dissimilares;
• Soldagem de uma ampla gama de metais, como aços carbono e baixa liga, aços inoxidáveis, ligas de alumínio, ligas de níquel, ligas de cobre e ligas de magnésio.


O ARCO ELÉTRICO TIG
Um grande número de elétrons escoam do pólo negativo para o pólo positivo em uma fração de segundos. O processo de emissão dos elétrons e suas respectivas colisões geram um arco extremamente quente. Para que isto aconteça o eletrodo deve possuir excelentes qualidades termiônicas, ou seja, ele deve alcançar temperaturas suficientemente altas para causar a emissão de elétrons por agitação térmica sem que seja consumido.

A soldagem TIG pode ser feita utilizando corrente contínua (CC- ou CC+) ou corrente alternada (CA). Cada uma dessas alternativas irá influenciar fortemente os mecanismos de emissão de elétrons e consequentemente as características de soldabilidade.

Em contato com o ar as ligas de alumínio formam uma superfície de óxido de alumínio que dificulta ou mesmo impede sua soldagem. Para sobrepor esse problema se faz o uso de corrente alternada, a qual associa as propriedades de limpeza da corrente CC+ e de penetração da CC- a cada meio ciclo.

TIPOS DE PROCESSO

TIPO DE CORRENTE	CONTÍNUA		ALTERNADA
Características	Direta CC-	Inversa CC+	CA
Objetivo	Penetração profunda e preservação do tungstênio	Penetração "rasa" e efeito limpeza de óxido superficial	Preservação do W e efeito limpeza a cada meio ciclo
Aplicação	Aços carbono, baixa/alta liga, inoxidáveis, prata e cobre e ligas, revestimentos	Viável para soldagem de pequenas espessuras	Alumínio, magnésio e suas ligas
Eletrodo de W: capacidade de suportar corrente sem fundir	Ótima, pode-se usar altos valores de corrente	Pobre, somente para baixos valores de corrente	Boa, pode-se usar valores intermediários de corrente
Ação de limpeza do óxido na soldagem de Al e Mg e suas ligas	Não	Sim	Sim, a cada meio ciclo
Balanço de calor no arco (aprox.)	70% na peça, 30% no eletrodo	30% na peça, 70% no eletrodo	50% na peça, 50% no eletrodo
Fluxo de elétrons - Penetração

TIPOS DE CORRENTE
A ESAB possui uma variedade de equipamentos que, além dos tipos de correntes convencionais, possibilitam a utilização de correntes controladas de forma a melhorar a soldagem TIG. São elas:

	Corrente direta Pulsada • Pulsação térmica; • Boa penetração; • Melhor controle da poça de fusão; • Baixo aporte térmico; • Menor distorção; • Soldagem de chapas finas.
	TIG AC Onda senoidal • Baixa estabilidade do arco; • Alta perda de energia; • Baixo ruído. Onda quadrada • Alta estabilidade do arco; • Baixa perda de energia; • Alto ruído.
	TIG Q-Wave • Utiliza as melhores propriedades dos tipos de onda senoidal e quadrada; • Baixo ruído; • Maior estabilidade do arco.
	Balanço da Onda • Configuração que relaciona os tempos dos ciclos positivo e negativo na soldagem em corrente alternada (alumínio); • Um ciclo positivo mais longo resulta em melhor limpeza da camada de óxidos e um maior aquecimento do eletrodo; • Um ciclo negativo mais longo resulta em menor limpeza da camada de óxidos entre tanto, um menor aquecimento do eletrodo e uma maior penetração; • Para um desempenho adequado os ciclos devem ser de pelo menos 50%.

ABERTURA DE ARCO
A abertura convencional do arco elétrico na soldagem TIG envolve o arraste (ou "risco") do eletrodo na peça. Esse procedimento contamina e danifica o eletrodo, além de poder causar inclusões de tungstênio no metal de solda gerando sérios problemas no cordão.

Para eliminar esse problema a ESAB conta com uma série de equipamentos que possibilitam a abertura do arco por outros recursos. Uma delas é a utilização de fontes de energia com um estabilizador de alta freqüência, em que não é necessário encostar o eletrodo na peça para iniciar o arco. Uma tensão de alta freqüência ioniza o gás de proteção, tornando-o condutor, e um arco elétrico é estabelecido. A alta freqüência é automaticamente desligada imediatamente após o início do arco.

Baixo Custo

Pode ser usado uma fonte p/ eletrodos revestidos.

VANTAGENS E LIMITAÇÕES DO PROCESSO

Vantagens
• Elevado controle da poça de fusão;
• Ótimo acabamento;
• Ótima qualidade das propriedades mecânicas;
• Não apresenta escória, respingos ou fumos de soldagem;
• Possibilidade de soldagem de chapas muito finas;
• Soldagem de inúmeras ligas metálicas (aço, níquel, inoxidáveis, titânio, alumínio, magnésio, cobre, bronze e até mesmo ouro);
• Processo que visa a estanqueidade;
• Em determinadas espessuras e preparações não necessita de material de adição.

Limitações
• Baixas taxas de deposição;
• Necessidade de maior coordenação e experiência do soldador no controle da poça de fusão;
• Dificuldade de manter proteção adequada em ambientes com vento;
• Baixa tolerância a contaminantes.