Soldagem a arco elétrico assistida por aquecimento indutivo localizado

Uma das finalidades do pré-aquecimento na soldagem é reduzir a taxa de resfriamento da junta a ser soldada, com consequente minimização da formação de fases frágeis. Esta prática é usualmente realizada em uma região relativamente extensa no entorno da junta, eventualmente causando alterações indevidas nas propriedades mecânicas e metalúrgicas do metal base, além de desperdiçar energia e tempo. Entretanto, o aquecimento localizado na junta também tem a função de auxiliar na fusão do metal base, fazendo com que este alcance temperaturas próximas à fusão do material. Esse pré-aquecimento pode favorecer o aumento da penetração do cordão de solda. Em juntas de chapas mais espessas, pode ser descartada a usinagem de chanfro em alguns casos, e podem ser alcançadas maiores velocidades do processo de soldagem. Desta forma, neste trabalho foi utilizado um equipamento de aquecimento indutivo para aquecer localmente a zona a ser soldada, visando avaliar a microestrutura formada e o perfil de durezas encontrado para os parâmetros variados. Os parâmetros de montagem e de operação foram avaliados quanto à sua influência na geometria do cordão de solda. A utilização do pré-aquecimento se mostrou efetiva na redução da taxa de resfriamento e consequentemente da proporção de fases frágeis e microdureza máxima das juntas. O trabalho mostra que a penetração e largura do cordão de solda foram aumentadas com o aumento do pré-aquecimento, e reduziram com o aumento da velocidade de soldagem, sendo a velocidade de soldagem o fator com maior influência nestas respostas.One of the purposes of welding preheating is to decrease cooling rate of the joint to be welded, with consequent minimization of brittle phases formation. This practice is usually performed in a relatively large area around the joint, eventually causing undue changes in base metal mechanical and metallurgical properties, beyond to waste energy and time. However, the heat located in the joint also has the function of assisting in the melting of the base metal, so that it reaches temperatures close to the melting point of the material. This preheating may increase the penetration of the weld bead. In thicker plates may be discarded bevel machining in some cases and can be achieved higher welding speeds. Therefore, in this work an inductive heating equipment was used to locally heat the zone to be welded, aiming to evaluate the formed microstructure and the hardness profile found for the varied parameters. The assembly and operating parameters were evaluated for their influence on the geometry of the weld bead. The use of preheating was effective in reducing cooling rates and consequently in the proportion of brittle phases and maximum microhardness of the welded joint. The work shows that penetration and weld bead width increase with the increasing of the preheating, and reduces with the increase in welding speed, being the welding speed the factor with the greatest influence on this responses

Soldagem a arco elétrico assistida por aquecimento indutivo localizado

Uma das finalidades do pré-aquecimento na soldagem é reduzir a taxa de resfriamento da junta a ser soldada, com consequente minimização da formação de fases frágeis. Esta prática é usualmente realizada em uma região relativamente extensa no entorno da junta, eventualmente causando alterações indevidas nas propriedades mecânicas e metalúrgicas do metal base, além de desperdiçar energia e tempo. Entretanto, o aquecimento localizado na junta também tem a função de auxiliar na fusão do metal base, fazendo com que este alcance temperaturas próximas à fusão do material. Esse pré-aquecimento pode favorecer o aumento da penetração do cordão de solda. Em juntas de chapas mais espessas, pode ser descartada a usinagem de chanfro em alguns casos, e podem ser alcançadas maiores velocidades do processo de soldagem. Desta forma, neste trabalho foi utilizado um equipamento de aquecimento indutivo para aquecer localmente a zona a ser soldada, visando avaliar a microestrutura formada e o perfil de durezas encontrado para os parâmetros variados. Os parâmetros de montagem e de operação foram avaliados quanto à sua influência na geometria do cordão de solda. A utilização do pré-aquecimento se mostrou efetiva na redução da taxa de resfriamento e consequentemente da proporção de fases frágeis e microdureza máxima das juntas. O trabalho mostra que a penetração e largura do cordão de solda foram aumentadas com o aumento do pré-aquecimento, e reduziram com o aumento da velocidade de soldagem, sendo a velocidade de soldagem o fator com maior influência nestas respostas.One of the purposes of welding preheating is to decrease cooling rate of the joint to be welded, with consequent minimization of brittle phases formation. This practice is usually performed in a relatively large area around the joint, eventually causing undue changes in base metal mechanical and metallurgical properties, beyond to waste energy and time. However, the heat located in the joint also has the function of assisting in the melting of the base metal, so that it reaches temperatures close to the melting point of the material. This preheating may increase the penetration of the weld bead. In thicker plates may be discarded bevel machining in some cases and can be achieved higher welding speeds. Therefore, in this work an inductive heating equipment was used to locally heat the zone to be welded, aiming to evaluate the formed microstructure and the hardness profile found for the varied parameters. The assembly and operating parameters were evaluated for their influence on the geometry of the weld bead. The use of preheating was effective in reducing cooling rates and consequently in the proportion of brittle phases and maximum microhardness of the welded joint. The work shows that penetration and weld bead width increase with the increasing of the preheating, and reduces with the increase in welding speed, being the welding speed the factor with the greatest influence on this responses

Soldagem à arco assistida por pré-aquecimento indutivo localizado

Este trabalho tem por objetivo estudar os efeitos metalúrgicos causados pela utilização de um sistema híbrido de soldagem à arco assistido por um pré-aquecimento indutivo localizado na região da junta a ser soldada. O trabalho se desenvolveu em duas etapas: primeiramente avaliar os efeitos de processo na soldagem de juntas em aço ASTM A36 com o sistema de aquecimento indutivo formando um processo híbrido, com a montagem em tandem, junto a uma tocha de soldagem TIG. Em segunda etapa, os testes realizados visaram avaliar os efeitos metalúrgicos sobre a geometria da solda, o perfil de durezas e microestrutura formada, através da soldagem de juntas pelo processo MIG em comparação com o sistema híbrido (MIG+Indução), sobre um aço SAE 5160. Todas as juntas dos sistemas híbridos mostraram penetração maior devido ao pré-aquecimento indutivo auxiliar o metal base a elevar a temperatura próxima ao ponto de fusão. As soldas feitas no aço SAE 5160 realizados pelo método convencional MIG apresentaram trincas, já as realizadas pelo sistema híbrido não apresentaram nenhum tipo de falha. A avaliação do perfil de microdurezas mostrou um gradiente muito maior desta propriedade no processo convencional para as 3 velocidades de soldagem utilizada, porém é importante notar que para a velocidade mais alta, o sistema híbrido aparentou uma tendência de se igualar ao sistema convencional quanto às geometrias e durezas medidas. Por último, foi avaliado a utilização de um pós-aquecimento indutivo em uma amostra de soldagem do sistema híbrido, a de velocidade intermediária, a qual mostrou uma queda significativa de dureza em relação as outras de mesma velocidade de processo.This work aims to study the metallurgical effects caused by using a hybrid arc welding system assisted by an inductive pre-heating located in the region of the joint to be welded. The work took place in two stages: first to analyze the effects of the process by welding joints in ASTM A36 steel with a induction heating system forming a hybrid process, in a tandem assembly with the TIG welding torch. In the second stage the tests were intended to evaluate the metallurgical effects on weld geometry, the hardness profile and the formed microstructure, by welding the joints with MIG compared with the hybrid system (MIG+induction) on an SAE 5160 steel. All joints welded with the hybrid system showed greater penetration due to inductive pre-heating at the base metal, which helps to raise the temperature near it melting point. Welds made in SAE 5160 steel by the conventional method MIG showed some cracks, however, those carried out by the hybrid system did not show any failure. The evaluation of the microhardness profile showed a much larger gradient of this property in the conventional process for the 3 speeds used for welding, but it is important to note that at the highest speed, the hybrid system appeared a tendency to equate the conventional system in the geometries and hardness measurements. Lastly it was evaluated using the inductive post-heating in a welding sample of the hybrid system, the intermediate rate, which showed a significant decrease in hardness compared with the same other process speed

Soldagem à arco assistida por pré-aquecimento indutivo localizado

Este trabalho tem por objetivo estudar os efeitos metalúrgicos causados pela utilização de um sistema híbrido de soldagem à arco assistido por um pré-aquecimento indutivo localizado na região da junta a ser soldada. O trabalho se desenvolveu em duas etapas: primeiramente avaliar os efeitos de processo na soldagem de juntas em aço ASTM A36 com o sistema de aquecimento indutivo formando um processo híbrido, com a montagem em tandem, junto a uma tocha de soldagem TIG. Em segunda etapa, os testes realizados visaram avaliar os efeitos metalúrgicos sobre a geometria da solda, o perfil de durezas e microestrutura formada, através da soldagem de juntas pelo processo MIG em comparação com o sistema híbrido (MIG+Indução), sobre um aço SAE 5160. Todas as juntas dos sistemas híbridos mostraram penetração maior devido ao pré-aquecimento indutivo auxiliar o metal base a elevar a temperatura próxima ao ponto de fusão. As soldas feitas no aço SAE 5160 realizados pelo método convencional MIG apresentaram trincas, já as realizadas pelo sistema híbrido não apresentaram nenhum tipo de falha. A avaliação do perfil de microdurezas mostrou um gradiente muito maior desta propriedade no processo convencional para as 3 velocidades de soldagem utilizada, porém é importante notar que para a velocidade mais alta, o sistema híbrido aparentou uma tendência de se igualar ao sistema convencional quanto às geometrias e durezas medidas. Por último, foi avaliado a utilização de um pós-aquecimento indutivo em uma amostra de soldagem do sistema híbrido, a de velocidade intermediária, a qual mostrou uma queda significativa de dureza em relação as outras de mesma velocidade de processo.This work aims to study the metallurgical effects caused by using a hybrid arc welding system assisted by an inductive pre-heating located in the region of the joint to be welded. The work took place in two stages: first to analyze the effects of the process by welding joints in ASTM A36 steel with a induction heating system forming a hybrid process, in a tandem assembly with the TIG welding torch. In the second stage the tests were intended to evaluate the metallurgical effects on weld geometry, the hardness profile and the formed microstructure, by welding the joints with MIG compared with the hybrid system (MIG+induction) on an SAE 5160 steel. All joints welded with the hybrid system showed greater penetration due to inductive pre-heating at the base metal, which helps to raise the temperature near it melting point. Welds made in SAE 5160 steel by the conventional method MIG showed some cracks, however, those carried out by the hybrid system did not show any failure. The evaluation of the microhardness profile showed a much larger gradient of this property in the conventional process for the 3 speeds used for welding, but it is important to note that at the highest speed, the hybrid system appeared a tendency to equate the conventional system in the geometries and hardness measurements. Lastly it was evaluated using the inductive post-heating in a welding sample of the hybrid system, the intermediate rate, which showed a significant decrease in hardness compared with the same other process speed

Influence of localized induction preheating on metallurgical characteristics of welded joints

Uma das finalidades do pré-aquecimento na soldagem é reduzir a taxa de resfriamento da junta a ser soldada, com consequente minimização da formação de fases frágeis. Esta prática é usualmente executada em uma região relativamente extensa entorno da junta, eventualmente causando alterações indevidas nas propriedades mecânicas e metalúrgicas do metal base, além de desperdiçar energia e tempo. Desta forma, neste trabalho foi utilizado um equipamento de aquecimento indutivo para aquecer localmente a zona a ser soldada, visando avaliar a microestrutura formada e o perfil de durezas encontrado para os parâmetros variados. A utilização do pré-aquecimento se mostrou efetiva na redução da taxa de resfriamento e consequentemente a proporção de fases frágeis e microdureza máxima das juntas.One of the purposes of welding preheating is to decrease cooling rate of the joint to be welded, with consequent minimization of brittle phases formation. This practice is usually performed in a relatively large area around the joint, eventually causing undue changes in base metal mechanical and metallurgical properties, beyond to waste energy and time. Therefore, in this work an inductive heating equipment was used to locally heat the zone to be welded, aiming to evaluate the formed microstructure and the hardness profile found for the varied parameters. The use of preheating was effective in reducing cooling rates and consequently the proportion of brittle phases and maximum microhardness of the welded joint