Execução das soldagens

As soldagens GMAW com transferência metálica por curto-circuito em modo convencional (natural) e controlado (processos derivativos) utilizando-se fonte comercial (STT) foram conduzidas de forma mecanizada, executadas em progressão descendente e em dois passes (um de raiz e outro de enchimento/acabamento).

A realização dos passes em progressão descendente é feita em duas etapas. A primeira começa no ponto mais alto do tubo, às 12 horas (0°), passando pela posição vertical às 15 horas (90°) e termina no ponto mais baixo, às 6 horas (180°), por um lado, conforme anteriormente apresentado na Figura 16. A segunda etapa do processo começa novamente às 12 horas e o cordão é depositado em volta do outro lado do tubo até se encontrar com o primeiro cordão, às 6 horas. Cada etapa soldada é denominada de meia cana, conforme apresentado na Figura 24.

O passe de raiz é o primeiro a ser depositado na soldagem orbital e geralmente é o passe mais crítico e difícil de realizar, segundo Vargas et al. (2011). Após a execução do passe de raiz é necessário aguardar que o tubo teste entre em equilíbrio térmico com o ambiente para realização do passe de enchimento. O tempo entre passes é de aproximadamente 30 minutos. Além disso, deve-se remover a escória e possíveis óxidos formados durante o período de esfriamento do duto. Para tanto, optou-se por escovar o cordão de solda entre passes com escova de aço (modelo EN 1083 para 9000 rpm) acoplada em uma esmerilhadeira. Para silicatos que por ventura não puderam ser removidos, devido estarem fortemente aderidos ao metal de base, utilizou-se de picadeira.

Ao final da soldagem do passe de raiz mensura-se a distância entre a superfície da raiz e a superfície da face do duto. Este valor servirá de entrada para o cálculo da velocidade de soldagem a ser utilizada no passe de enchimento. É analisado também se houve penetração na raiz conforme norma API 1104 (2010).

Ao final do passe de enchimento mensura-se o reforço e a largura de face em todas as posições (plana, vertical e sobrecabeça) com gabaritos para verificar a conformidade exigida pela norma API 1104 (2010) e, logo após o cordão deve ser cuidadosamente escovado.

Durante a execução dos passes de solda, o operador deve acompanhar atentamente as variações da DBCP e de percurso do arame na junta e efetuar em tempo real correções no controle manual do Tartílope V4, que é o sistema de deslocamento utilizado para a tocha. Estas correções são de extrema importância, uma vez que, a DBCP não se mantém constante devido ao desvio de circularidade do tubo (caso o controle automático esteja desabilitado) e da ponta do arame não se manter no centro da junta durante o percurso. Em

alguns casos, como por exemplo na soldagem do passe de raiz para processo convencional, é preciso desviar o arame para a lateral do chanfro evitando a perfuração da raiz e consequentemente o apagamento do arco.

Figura 24. Esquema de execução das soldagens (progressão descendente na posição 5G)

A operação detalhada para a execução da soldagem em conjunto com a manipulação da bancada é descrita na Tabela 4, Tabela 5 e Tabela 6.

Após as soldagens, a partir da delimitação dos parâmetros para cada um dos processos, retirou-se corpos de prova para ensaios mecânicos de diferentes cordões de solda obtidos (no mínimo quatro cordões, ou seja, quatro meias canas, totalizando duas soldas completas em 360° nos tubos).

Tabela 4. Checklist de preparação inicial para a execução da soldagem Preparação Inicial

1 Retirar todo o revestimento do tubo de modo a não interferir no ajuste do sensor laser, na execução da soldagem e geração de porosidades.

2 Unir cada manga do duto por meio de perfil L de 1” (“cachorros”) utilizando “ponteamento” de solda. Alinhar a junta utilizando a cinta projetada e gabaritos.

3

Verificar se o rolete é o ideal para o arame-eletrodo AWS ER70S-6 com 1,2 mm de diâmetro. Para determinar a correta pressão de alimentação do arame, é preciso certificar-se de que o arame se desloca sem problemas através do tubo-guia. Em seguida, deve-se definir a pressão dos roletes. Para isso, é preciso alimentar o arame para fora da pistola contra um objeto isolado, neste caso, sem a presença do tubo teste na “castanha”.

4 Posicione a ponta do arame há 2 mm para fora da pistola.

5 Verificar o “cast” na ponta do arame, o mesmo deve estar envergando a favor de segurar a poça _{de fusão.}

6 Soltar os roletes da fonte de soldagem de forma que ao acionar a fonte de soldagem por acidente o mesmo não alimente o arame.

7 Ajustar e verificar a vazão do gás na saída do bocal com bibímetro.

8 Verificar se o arame que está instalado na máquina de soldagem é o correto 9 Verificar se o arame é suficiente para a execução de 1 meia cana.

10 Verificar o desgaste e/ou excesso de respingo de solda no bocal. 11 Verificar o aperto do bocal da tocha de soldagem.

12 Posicionar do tubo teste na castanha.

13

Verificar a inclinação da mesa posicionadora com o auxílio do nível. Para tal, deve-se posicionar o nível sobre o tubo teste e mover a mesa posicionadora de forma que a inclinação do tubo seja zero.

14 Limpar e escovar as juntas.

15 Verificar se o cabo de controle “disparo Tartílope” está conectado corretamente na fonte de soldagem.

16 Conectar cabo terra da fonte no duto.

17 Conectar o cabo terra de controle da fonte de soldagem no duto (se houver). 18 Ajustar a inclinação da tocha de soldagem.

19 Parametrizar a fonte de soldagem, lembrando-se de parametrizar o tempo entre disparo da fonte _{de tensão e carrinho de no mínimo 0,01 segundos, caso contrário a fonte não dispara.} 20 Desacionar o botão de emergência no controle manual.

21

Verificar se o led verde (liga) do Tartílope V4 está ligado. Se não estiver ligado verificar se o Tartílope V4 está com as chaves fim de curso acionadas (botão branco aceso). Se as chaves fim de curso estiverem ligadas, movimentar o Tartílope (eixos x,y,z ou A) até a luz branca apagar. Caso o Tartílope V4 persista não ligar pressionar em sequência o botão branco (liberar curso), o botão verde (liga) mantendo pressionado o botão branco, o botão vermelho (desliga) mantendo pressionado o botão verde e vermelho. Em seguida liberar o botão vermelho (desliga) e verificar se o botão verde (liga) acende o led habilitando o Tartilope V4 para funcionamento. 22 Parametrizar o Tartílope V4. Sempre parametrizar o Tartílope após acionar o botão “Liga” _{(verde) do Tartílope V4.}

23

Verificar o aperto das borboletas do carrinho, as mesmas devem estar bem fixas. Movimentar o Tartílope V4 utilizando o controle manual verificando se o carrinho não agarra em todas as posições ou desliza na posição vertical*.

24 Limpar o bocal (retirar respingos).

25 Ajustar a tocha no ponto de início de soldagem.

26 Apertar os roletes da fonte de soldagem de forma a tensionar o arame.

27 Desacionar o botão no controle manual “Disparo Tartílope” e alimentar arame. 28 Cortar a ponta do arame.

29 Posicionar o componente que auxilia na abertura do arco no centro da junta ou dobrar a ponta do arame 90 graus.

* Caso o carrinho estiver pressionando a cinta com muita força o Tartílope V4 poderá desligar durante a soldagem, pois, o driver não possui corrente suficiente para suprir a carga demandada. Portanto, deve-se calibrar a pressão entre o carrinho e a cinta realizando simulações até a calibração correta. Após calibrar, executar soldagens preliminares.

Tabela 4. Checklist de preparação inicial para a execução da soldagem

(continuação)

Preparação Inicial

30

Instalar a fita que auxilía no controle da DBCP sobre o tubo. Para a soldagem do processo convencional posicionar no mínimo a 30 mm do chanfro para execução do passe de enchimento.

31 Ligar o laser que faz parte do circuito de controle da DBCP.

32 Se o feixe de LASER estiver fosco sobre o tubo, limpar visor do sensor.

33 Ajustar o feixe de LASER de forma a caminhar paralelamente com a ponta do arame.

34 Acionar o controle da DBCP utilizando o botão vermelho localizado atrás do controle manual.

35

Ajustar a DBCP utilizando gabaritos e os botões Z+ e Z- do controle manual para chegar em uma altura acima da DBCP desejada e setar a posição utilizando o botão preto localizado atrás do controle manual (controle de ajuste da DBCP). Obs.: Caso deseje desligar o controle da DBCP durante a execução da solda, utilizar o botão de cor vermelha.

36 Ajustar a ponta do arame no centro da junta a ser soldada.

37

Movimentar o Tartílope V4 utilizando o controle manual e verificar se o mesmo não desliga em alguma posição da meia cana. Se desligar posicionar o cabo do sensor LASER (controle da DBCP) de modo a não passar próximo aos cabos de força de alimentação do carrinho do Tartílope V4.

38 Ajustar o tempo de aquisição no computador.

39 Purgar o gás verificando o valor da vazão no mostrador do cilindro. 40 Travar os roletes.

41 Conferir novamente a parametrização da fonte de soldagem

42 Conferir se o controle da DBCP está atuando pressionado os botões Z+ e Z-.

43 Verificar se está equipado com todos as EPI’s necessárias para a execução da solda (mascara, _{luvas, avental, botina e etc.)} 44 Pressionar o botão “Dispara Fonte” no controle manual.

45 Pressionar o botão “Dispara Tartílope” no controle manual (início da solda).

Tabela 5. Checklist pós soldagem

Pós soldagem

1 Parar a soldagem pressionando o botão de “emergência” ou o botão “Dispara Tartílope” no controle manual.

2 Desligar o botão “reset” do controle da DBCP atrás do controle manual (botão vermelho).

3 Desacionar o botão “Dispara Tartílope” no controle manual. 4 Desacionar o botão “Disparar Fonte” no controle manual. 5 Desacionar o botão de “emergência” no controle manual.

6 Salvar os dados (arquivo .txt gerado pelo software LabView) no computador de aquisição.

7 Desconectar no duto o cabo terra da fonte de soldagem.

8 Desconectar no duto o terra de controle da fonte de soldagem (se houver). 9 Desengatar os roletes na fonte de soldagem.

10 Antes de retirar o duto desligar o laser que auxilia no controle da DBCP para que o eixo “y” não se movimente e acione a chave fim de curso (passo importante).

11 Documentar a solda. Para o passe de raiz deve-se mensurar a distância entre a superfície da raiz e a superfície da face do tubo.

12

Para a execução do passe de acabamento/enchimento aguardar o duto entrar em equilíbrio térmico com o ambiente após o passe de enchimento (aproximadamente 30 minutos).

Tabela 6. Checklist para a execução do passe de enchimento Passe de Enchimento (Complementar) 1 Limpar o passe de raiz com escova de aço.

2 Executar a soldagem conforme procedimentos das Tabelas 4 e 5.

3 Retirar as escórias(silicatos) do tubo com esmerilhadeira (recomendado escova de aço); se necessário utilizar a picadeira.

4 Não é recomendado a utilização do controle da DBCP na execução do passe de enchimento.