Análise de estabilidade e identificação do modo de transferência metálica mediante

Para determinar o comportamento na estabilidade no processo de soldagem foi necessário escolher pontos acima e abaixo do ponto central, encontrado inicialmente com os oscilogramas cujo valor foi de 26ⱱ, velocidade de arame 7m/min e DBCP 15mm, tendo como base a varredura e os dados da figura 3.7 no capítulo anterior. Todas essas análises foram avaliadas e confirmadas pela técnica de filmagem com perfilografia.

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Tabela 4.1. Varredura de dados para o teste com perfilografia, variando tensão e velocidade de arame em relação ao ponto central (26_{ⱱ, velocidade de arame 7m/min e DBCP 15mm).}

Inicialmente, a varredura foi feita desde o modo curto-circuito até o goticular rotacional, o qual foi denominado Va1; depois, foram feitos três testes com velocidade de arame um pouco maior no modo goticular, sendo este o grupo Va2; e no final foi feito um teste no valor central, no modo goticular, porque este apresentou mais estabilidade, e o valor escolhido para este teste foi 26ⱱ, denominado Va3.

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A) Análise de estabilidade e modos de transferência com variação de tensão para o primeiro grupo Va1

Na figura 4.2, apresenta-se os oscilogramas dos sinais de corrente do grupo Va1, identificando os curtos, quais deles são mais estáveis e determinando, ainda, o modo de transferência.

Presença de curtos com sinais irregulares Amostra: t = 2,5ms – 4ms

Im= 177,2A

Presença de curtos com sinais menos irregulares Amostra: t = 2,5ms – 4ms

Im= 187,8A

Não apresenta curtos, o sinal é estável, mas ainda apresenta respingos na solda

Amostra: t = 2,5ms – 4ms Im = 201,5A

Não apresenta curtos, um pouco mais estável em alguns intervalos, mas ainda apresenta

alguns respingos na solda Amostra: t = 2,5ms – 4ms

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Figura 4.2. Oscilogramas de I na determinação do modo de transferência e estabilidade.

A partir da visualização dos oscilogramas anteriores pode-se determinar que o mais estável deles é o de 26ⱱ com velocidade de arame 7m/min, pois não apresenta respingos na solda e encontra-se numa pequena faixa de corrente entre 225A e 250A com corrente média de 246,5A.

A partir da figura 4.2 pode-se determinar os modos de transferência da seguinte maneira:

- No oscilograma com Te = 18ⱱ e Va = 5,5m/min a transferência é do tipo curto- circuito, com uma frequência dos curtos muito irregular e com períodos entre curtos de 0,37ms.

Sinal muito estável e não apresenta respingos na solda

Amostra: t = 2,5ms – 4ms Im = 246,5A

Sinal muito estável, mas apresenta alguns respingos

na solda

Amostra: t = 2,5ms – 4ms Im = 255,3A

Não apresenta curtos, sinal pouco estável, com alguns

respingos na solda Amostra: t = 2,5ms – 4ms

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- No oscilograma com Te = 20ⱱ e Va = 6m/min a transferência também é do tipo curto-circuito, porém com uma frequência dos curtos regular, com períodos quase iguais entre curtos de 0,505ms.

- No oscilograma com Te = 22ⱱ e Va = 6m/min a transferência é do tipo globular, com alguns picos ainda bem definidos, altos e estreitos, gerando uma faixa de 60A entre a base e os picos mais altos. Esse teste apresenta ainda muitos respingos na solda, porém muitos menos que nos dois anteriores.

- No oscilograma com Te = 24ⱱ e Va = 6m/min a transferência também é do tipo globular, aproximando-se do ponto de corrente de transição ou mudança de modo de transferência, com picos menos definidos ou arredondados, mas muito menos estável que o anterior. Nesse oscilograma há uma faixa mais ampla, isso porque a gota está crescendo e nesse ponto ela apresenta repulsão, o que lhe permite crescer mais até sua queda com um comportamento irregular. Algumas vezes chegam a estourar gerando muitos respingos. Desse modo, as subidas de tensão são pequenas, mas a instabilidade causada pela frequência e quedas de corrente é maior, as faixas de corrente são de 70A entre a base e os picos mais altos.

- No oscilograma com Te = 26ⱱ e Va = 7m/min a transferência é do tipo goticular. Pode-se observar que pouco depois do ponto da corrente de transição a gota se comporta de maneira regular com um tamanho menor de raio igual ao tamanho do raio do arame. Esse oscilograma é o mais estável e apresenta oscilações regulares, sem picos altos dentro de uma faixa pequena de 25A, sem respingos na solda.

- No oscilograma com Te = 28ⱱ e Va = 7m/min a transferência é do tipo goticular, porém muito depois do ponto de transição; como no anterior a gota se comporta de maneira regular, mas com o raio pouco menor que o tamanho do raio do arame. Esse oscilograma ainda é estável com oscilações regulares, sem picos altos dentro de uma faixa pequena de 38A, mas com poucos respingos na solda.

- No oscilograma com Te = 30ⱱ e Va= 10m/min a transferência é do tipo goticular rotacional, onde a gota novamente se comporta de maneira irregular e tem um tamanho de

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raio muito menor que o tamanho do raio do arame. A faixa de oscilações é de 51A e apresenta novamente alguns respingos.

Cabe dizer que os sinais de curto-circuito apresentam frequências de curto diferentes, sendo o segundo oscilograma o que apresentou uma frequência mais regular.

Na figura 4.3 se apresenta o oscilograma entre 3,2ms e 4,2ms. Este oscilograma parece ter dois picos com período de 0,37ms.

Na figura 4.4 se apresenta o oscilograma entre 3ms e 4ms com um só pico bem definido com período de 0,51ms.

Figura 4.3. Oscilograma de corrente do grupo Va1 com tensão 18ⱱ e velocidade de arame 5,5m/min, identificando características dos picos e frequência do pulso.

A figura 4.3 mostra a transferência curto-circuito com 18ⱱ, onde o oscilograma apresenta certa regularidade, com uma sequência de picos gerado sempre por uma dupla, um pico menor e ao seu lado um pico maior. O pico mais protuberante ou principal, rotulado no oscilograma como P1, vem acompanhado antes de um pico menor rotulado como P2; os dois picos juntos têm um período de tempo de 0,74ms e cada pico isolado tem um tempo de 0,37ms.

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Figura 4.4. Oscilograma de corrente do grupo Va1 com Te = 20ⱱ e Va = 6 m/min, identificando características nos picos e sua frequência.

A figura 4.4 mostra a transferência curto-circuito com 20ⱱ, onde o oscilograma apresenta uma regularidade muito maior que o oscilograma de 18ⱱ da figura 4.3, a sequência de picos é regular apresentando só um tipo de pico com período de 0,5ms.

B) Análise de estabilidade e corrente com a variação da velocidade de arame no ponto central 26ⱱ

Nas figuras 4.5. A, B e C apresentam os oscilogramas dos sinais de corrente, com uma tensão de 26ⱱ e velocidades de arame de 7, 8 e 9m/min, identificando quais deles são mais regulares e estáveis, estudando o comportamento do sinal e ainda, o modo de transferência.

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Figura 4.5. A. Oscilograma de corrente com Te = 26 ⱱ e Va = 7 m/min

Figura 4.5. B. Oscilograma de corrente com Te = 26ⱱ e Va = 8m/min

Figura 4.5. C. Oscilograma de corrente com Te = 26 ⱱ e Va = 9 m/min

Sinal muito estável, não apresenta respingos na solda, com oscilações de

corrente maiores que a amostra anterior. Amostra: t = 2,5ms – 4ms

Im = 263A Sinal muito estável, não

apresenta respingos na solda

Amostra: t = 2,5ms – 4ms Im = 246,5A

Sinal estável, com poucos respingos na solda, tem

oscilações maiores no início, depois as oscilações são menores, mas a corrente

média aumenta com o tempo

Amostra: t = 2,5ms – 4ms Início: Im = 274,1A

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Nos oscilogramas acima, pode-se verificar que o mais estável foi com Va = 7m/min, depois Va = 8m/min, sendo este o que mais oscilou dentre os três; por último, o oscilograma de Va = 9m/min, que aumenta sua corrente com o tempo, uma vez que o comprimento do arco vai diminuindo, enquanto o arame vai ficando cada vez mais perto da peça, até ficar estável. Este não tem muita oscilação da corrente, mas é o teste que mais utilizou corrente na transferência. O que utilizou menos foi o teste de 7m/min. Portanto, a escolha para os próximos testes foi uma velocidade de arame de 7m/min, com uma tensão de 26ⱱ.

4.1.2. Análise do comprimento de arco, tamanho e frequência de queda da gota