Processo de Solda TIG

O processo de soldagem a arco com eletrodo não consumível e proteção gasosa (Gás Tungstênio Arc Welding - GTAW). Apesar do conceito deste processo ser antigo (1919), o mesmo se desenvolveu em torno de 1940 nos EUA - em plena 2ª guerra mundial para realizar soldas de alta qualidade sobre ligas de alumínio, aços inoxidáveis e magnésio. Hoje este processo é largamente usado para soldar metais de espessuras de 0,2mm a 8mm, além dos metais citados acima em cobre e suas ligas, titânio e zircônio, níquel e suas ligas. Devido à sua pequena taxa de deposição, 0,2 a 2kg/h este processo geralmente não é empregado em chapas grossas, no entanto, existindo requerimento de alta qualidade (tais como estanqueidade, etc.) juntas de grande espessura podem ser soldadas completamente ou somente o passe de raiz realizado com TIG.

O processo consiste em um aquecimento localizado da região a se unir, até que esta atinja o ponto de fusão, formando-se então a poça de metal líquido, que receberá o metal de adição também na forma fundida. O processo também conhecido por TIG (Tungsten Inert Gas), sigla em Inglês para o mesmo processo é GTAW (Gas Tungsten Arc Weld). A energia necessária para fundir tanto o metal base quanto o metal de adição, é fornecida pelo arco elétrico. No arco elétrico temos cargas elétricas fluindo entre dois eletrodos através de uma coluna de gás ionizado.

Para isolar a região de soldagem dos contaminantes atmosféricos (nitrogênio, oxigênio e vapor d´água), que prejudicam as propriedades mecânicas da junta, são utilizados gases de proteção com características químico-físicas específicas que também ajudam a formar e manter o arco elétrico estável. A altura do arco elétrico é controlada pela distância eletrodo peça e sua intensidade pela corrente elétrica (amperagem) que se faz fluir através da coluna de gás ionizado (plasma).


Características do Processo:

- Processo de baixa taxa de deposição em soldagem manual: 1,3 kg / hora;
- Solda em todas as posições;
- Solda praticamente todos os metais industrialmente utilizados;
- Pouca geração de fumos;
- Solda espessuras a partir de 0,2mm, mas requer soldadores altamente qualificados;
- Pode ser aplicado em juntas onde não é necessária a utilização de metal de adição (solda autógena);
- Muito empregado em passes de raiz. Produz soldas com ótimas propriedades mecânicas;
- Ótimo acabamento.

O processo pode ser automatizado. O processo TIG, na maior parte de sua aplicação, é um processo essencialmente manual de soldagem. Aplicado principalmente na soldagem de chapas finas (0,2 a 3,0 mm) de aços ao carbono, aços inoxidáveis, alumínio e suas ligas, cobre e suas ligas, titânio etc., e onde os requisitos de propriedades mecânicas ou acabamento exigem este tipo de processo de soldagem. O calor necessário para a realização da operação de soldagem é fornecido pelo arco elétrico que é estabelecido a partir de um eletrodo não consumível de tungstênio puro ou ligado. Para evitar a oxidação deste eletrodo por gases ativos como o CO e o Oxigênio, são utilizados neste processo gases inertes puros, combinados ou não. A escolha da proteção ideal depende da espessura e tipo de metal base a ser soldado. Durante a operação de soldagem manual, após a determinação da corrente de soldagem e vazão de gás, o soldador deve controlar a altura do arco elétrico, a velocidade de soldagem e a alimentação do metal de adição através de varetas.

A fonte de soldagem fornece corrente (amperagem) constante podendo ser contínua ou alternada. Com corrente contínua deve-se utilizar a polaridade direta, isto é, o eletrodo conectado no polo negativo e a peça no polo positivo. O valor e tipo da corrente dependem da espessura e tipo de metal base a ser soldado. Na fonte, além do controle do valor da corrente de soldagem, temos o pré fluxo de gás que determina o intervalo de tempo entre o início da vazão e a ignição do arco elétrico (protegendo o eletrodo na abertura do arco elétrico ), o pós fluxo que determina o intervalo de tempo entre a extinção do arco e o fim da vazão de gás (protegendo a poça de fusão e o eletrodo, ainda quentes, da oxidação no final da operação de soldagem) e a intensidade da corrente de alta frequência (utilizada para ignitar o arco elétrico e estabilizar o arco com corrente alternada).

Os gases utilizados neste processo devem ser inertes, daí a denominação TIG (Tungsten Inerte Gas). O fato de se usar um eletrodo não consumível, impõe a necessidade de se usar gases como atmosfera protetora, de forma que não deteriorem o eletrodo de tungstênio nas temperaturas de soldagem. Devido a isto, os gases mais utilizados são o argônio, hélio e misturas argônio-hélio e argônio-hidrogênio. - Argônio: Devido às suas características não reativas e apresentar baixo potencial de ionização, é o gás mais utilizado na soldagem TIG. Proporciona uma fácil abertura de arco elétrico. Por causa da baixa condutividade térmica, a coluna de arco é constrita, gerando um perfil de penetração estreito e profundo, tipo taça. O argônio puro é mais usado em soldagens manuais de qualquer material. O uso de hélio puro em soldagem TIG, é preferido em relação ao argônio para soldagem de chapas mais grossas, especialmente em materiais que tenham elevada temperatura de fusão ou alta condutividade térmica, ou também em soldas mecanizadas, onde possam ser desenvolvidas maiores velocidades, as misturas argônio-hélio e argônio-hidrogênio apresentam maior produtividade.

- Hélio: O uso do hélio puro trás algumas desvantagens, como dificuldade de abertura de arco e instabilidade de arco, devido ao alto potencial de ionização.

- Misturas Argônio-Hélio: Cada um dos gases possuem vantagens e desvantagens específicas. Essas dificuldades em grande são superadas ao trabalharmos com os gases misturados. Maior aporte térmico em relação ao argônio puro, facilidade de abertura de arco e boa estabilidade são algumas das vantagens obtidas.

- Misturas Argônio-Hidrogênio: O hidrogênio é misturado ao argônio, para melhorar as propriedades térmicas. A atmosfera redutora produzida melhora as condições de molhabilidade da poça de fusão.

- Pureza dos Gases: Dependendo do metal a ser soldado e do processo empregado, o grau de pureza do gás influenciará na velocidade de soldagem, acabamento do cordão e principalmente porosidade. Os efeitos de qualquer tipo de impureza, isoladamente ou em combinação com outras em muitos materiais e processos, criam uma série de possibilidades de ocorrência de defeitos e problemas.


As fontes para o processo TIG são do tipo corrente constante podendo fornecer corrente contínua, alternada com onda senoidal ou quadrada, e correntes pulsadas ( as fontes utilizadas no processo eletrodo revestido podem ser “facilmente adaptadas” ao processo TIG ). Os valores de corrente fornecidos pelas fontes TIG- Inversoras (ex. TIGER 160) geralmente variam de 5 a 500 A abrangendo uma grande gama de espessuras a partir de 0,2 mm. A tensão em circuito aberto não ultrapassa 80V para a segurança do operador.

O tipo de corrente elétrica utilizada neste processo influencia a penetração de solda, a limpeza superficial dos óxidos da superfície do metal base e o desgaste do eletrodo de tungstênio.

- Corrente Contínua Polaridade Direta: (eletrodo negativo) é recomendada apesar de não proporcionar ação de limpeza. Com este tipo de corrente a penetração é profunda e o desgaste do eletrodo é minimizado.

- Corrente Contínua Polaridade Inversa: (eletrodo positivo) a ação de limpeza é eficiente mas o desgaste excessivo do eletrodo inviabiliza a aplicação deste tipo de corrente.

- Corrente Alternada: temos características intermediárias as anteriores. Este tipo de corrente por promover média penetração e ação de limpeza satisfatória é a indicada para a soldagem do alumínio, magnésio e suas ligas, metais onde a limpeza dos óxidos superficiais é fundamental na realização da operação de soldagem. Sempre que for utilizada este tipo de corrente, o ignitor de alta frequência permanece acionado durante toda a operação de soldagem para estabilizar o arco elétrico.

- Corrente Pulsada: o fato de a corrente ser pulsada e não constante no tempo permite a produção de juntas com muito melhor qualidade porque , no mínimo, quando comparado com o TIG convencional, apresenta as seguintes vantagens:

- Utiliza menor energia de soldagem;
- Melhora em muito ao controle sobre a geometria do cordão;
- Aumenta a espessura do metal base que pode ser soldado;
- Promove autolimpeza do eletrodo;
- Aumenta a tolerância admitida nos parâmetros de soldagem;
- Reduz o Tempo de pré- aquecimento;
- Reduz a distorção;
- Reduz a zona afetada pelo calor e a tendência a trinca de solidificação.


Para saber mais, consulte a apostila sobre o processo TIG Sumig.

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