RESULTADOS DOS EXPERIMENTOS COM REGULAÇÃO DE

Objetivando melhorar a estabilidade da transferência metálica ao longo do cordão de solda realizado diante a variação de posição de soldagem (φ), foi aplicada a regra de regulação de parâmetros à solda selecionada da seção anterior.

Conforme exposto nos capítulos anteriores, a regra de regulação requer parâmetros de referencia iniciais (corrente, tensão de soldagem, velocidade de alimentação de arame e velocidade de soldagem), os quais foram extraídos dos parâmetros da solda selecionada anteriormente, como indicado na Tabela 5.28, a seguir.

Tabela 5.28: Parâmetros de referencia para a regra de regulação.

Parâmetro Valor do Parâmetro de referência inicial B14 185 18,5 5,5 13

Inicialmente, a regra de regulação de parâmetros foi aplicada com fatores de regulação (f) exploratórios (vide Tabela 4.3), para determinar a faixa de melhor desempenho na regularidade da transferência de metal.

O fator de atenuação permite ajustar o nível da corrente e os outros parâmetros até obter valores apropriados para gerar as melhores condições da estabilidade na transferência metálica. Inicialmente, foram utilizados os fatores 15, 20, 25 e 30, para fazer os testes exploratórios com regulação de parâmetros.

A influência dos fatores de atenuação na estabilidade da transferência para a solda B14 foi analisada por meio de desvios padrão dos índices de regularidade , , e _.

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A seguir, são apresentados os resultados do estudo para a solda B14 (vide Figura 5.52, a seguir). 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 B A f=15 f=20 f=25 f=30 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 _f=15 f=20 f=25 f=30 B A (a) (b) 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 f=15 f=20 f=25 f=30 B A 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 0,0000 0,0005 0,0010 0,0015 0,0020 0,0025 f=15 _f=20 f=25 f=30 B A (c) (d)

Figura 5.52: Influência de fatores de atenuação exploratórios nos índices da estabilidade da transferência de metal.

Conforme exposto na figura apresentada anteriormente, foi descartado o fator de atenuação f=15 e reduzido o intervalo de estudo para fatores de atenuação entre 25 e 32, uma vez que neste intervalo, em termos gerais, uma melhor resposta foi obtida. O fator de atenuação 20 tem uma resposta semelhante ao fator de atenuação de 25; portanto, os novos fatores foram assim redefinidos: f=25, f=27, f=30 e f=32.

A regra da regulação tenta controlar constantemente os parâmetros iniciais ao redor do tubo, a fim de manter níveis adequados para cada posição de soldagem, de modo a gerar boas condições para a estabilidade de transferência. O fator de regulação influencia os

15 20 25 30 Fator de regulação 15 20 25 30 15 20 25 30 Fator de regulação Fator de regulação 𝜎𝐼𝑉𝐶𝐶 𝜎𝐹𝐶𝐶 𝜎𝐹𝐿𝑇 𝜎𝑇 15 20 25 30 Fator de regulação

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níveis alcançados pela corrente, o que afeta o comportamento dos outros parâmetros, uma vez que estão diretamente relacionados uns aos outros conforme observado nas relações de regulagem de parâmetros de soldagem (equações 4.55 – 4.66). A regra da regulação é aplicada à fonte de soldagem através da interface Rob 5000, cuja resposta nos parâmetros iniciais para os fatores de regulação selecionados é apresentada na figura 5.53, a seguir.

(a)

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Figura 5.53: Comportamento dos parâmetros de referência (a) corrente de soldagem, (b) tensão de soldagem, (c) velocidade de alimentação de arame, (d) velocidade de soldagem,

segundo o fator de regulação f.

Considerando os resultados obtidos pela análise da estabilidade na transferência para os fatores exploratórios de regulação (conforme evidenciado na figura 5.52, apresentada anteriormente), e com base na nova gama dos fatores escolhidos, em conjunto com os

(c)

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parâmetros ótimos para a soldagem orbital (solda B14), foram realizados quatro grupos de experimentos (cada grupo constituído por cinco experimentos) com regulação de parâmetros para cada fator de regulação, a fim de verificar a veracidade das respostas no comportamento da regularidade da transferência de massa, e a variação das características da geometria externa do cordão de solda sobre soldas realizadas em condições normais, ou seja, sem regulamentação de parâmetros.

A Figura 5.54, a seguir, apresenta a análise da influência dos fatores de regulação (f=25, f=27, f=30 e f=32) na transferência metálica, em função do ângulo de soldagem (φ= 0° - 180°). Para esta finalidade, são empregados os índices de regularidade abordados ao longo do presente estudo ( , , , T), com o seu correspondente desvio padrão.

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Figura 5.54 : Análise de regularidade (a) , (b) , (c) , (d) T, na transferência de metal para as soldas com regulação de parâmetros.

Na figura apresentada anteriormente, é possível observar que as provas feitas com regulação de parâmetros apresentaram melhoria na estabilidade transferência; os fatores de regulação 32 e 27 exibiram o menor desvio-padrão para o índice de Vilarinho ( ). No entanto, na frequência de curto-circuito ( ), os melhores resultados foram obtidos por fatores 25 e 27, os quais se repetem na avaliação de continuidade do período de transferência (T), uma vez que apresentaram maior regularidade nos tempos de formação e transferência da gota para a poça de fusão. Por outro lado, os fatores 30 e 32 apresentaram um bom desempenho no índice de regularidade Lis ( ), ao seguir mais apropriadamente

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uma trajetória semicircular, o que indica que a simetria dos períodos transferência entre circuito-circuitos consecutivos se deu de acordo com o que era esperado para cada posição de soldagem. Contudo, tais fatores não foram tão apropriados em comparação com os resultados obtidos pelo fator 27, que apresentou o melhor desempenho na maioria dos índices de estabilidade analisados.

Importante notar que as provas com regulação de parâmetros, foram feitas tendo em conta os parâmetros de corrente e tensão tal como apresentado na figura 5.56, a seguir, onde só foi variado fator de regulação (vide tabela 5.29).

16 17 18 19 20 21 170 175 180 185 190 195 200 C o rre n te (A) Tensao (V)

Figura 5.55: Parâmetros de corrente e tensão das provas com regulação.

Tabela 5.29 : Parâmetros y fatores utilizados nas provas com regulação

Corrente (A) Tensão (V) Fator de regulação

185 18,5

25 27 30 32

Para obter um melhor panorama do ocorrido a nível experimental, tem-se, a seguir, a Tabela 5.30, que compara visualmente a solda B14 sem regulação de parâmetros com as soldas realizadas com regulação de parâmetros, levando-se em conta os fatores de regulação (f= 25, 27, 30, 32). Note-se que é realçada a solda D6, uma vez que apresentou os melhores resultados para a estabilidade da transferência metálica.

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Tabela 5.30: Comparação visual entre os cordões de solda, com e sem regulação de parâmetros.

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