Efeito da Adição de H₂ aos Gases de Proteção Convencionais na Soldagem GMAW do Aço C e Transferência por Curto-Circuito. Parte 1: Qualidade do Cordão e Estabilidade da Transferência

Effect of H₂ Addition to Conventional Shielding Gases for GMAW of C Steel with Short-Circuit Transfer. Part 1: Weld Bead Quality and Transfer Stability

Resumo

Este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da adição de um gás redutor, no caso o H₂, nas misturas convencionais Ar, Ar+10%CO₂, Ar+25%CO₂ e CO₂ na soldagem do aço carbono pelo processo Gas Metal Arc Welding (GMAW) com transferência por curto-circuito. Foram avaliados o aspecto do cordão e a estabilidade da transferência. Cordões de solda foram produzidos com os gases convencionais e com a adição de 2%, 4% e 6% de H₂. As soldas foram do tipo cordão sobre a chapa, na posição plana e processo mecanizado, arame ER 70S-6 de 1,2 mm, Distância do Bico de Contato a Peça (DBCP) de 12 mm, ângulo da tocha de 90° em relação à face da solda, velocidade de soldagem de 300 mm/min e vazão do gás de proteção de 15 l/min. A velocidade de alimentação do arame foi regulada para as tensões dentro da faixa de 20 V a 23 V. As soldas foram avaliadas por inspeção visual, por líquido penetrante e por macrografias. Os sinais elétricos foram captados durante a soldagem e analisados por meio dos índices: Desvio padrão de picos de corrente (DPPC), desvio padrão do período de arco aberto (DPAA), desvio padrão do período de curto-circuito (DPCC) e índice Vilarinho de regularidade da transferência em curto-circuito (IVcc). Os resultados dos ensaios visual, líquido penetrante e macrografias indicaram a possibilidade de soldagem do aço carbono com Ar com até 4% H₂, Ar+10%CO₂ com até 4% H₂, Ar+25%CO₂ com até 2% H₂ e CO₂ puro com até 6% de H₂. Pelos índices de estabilidade da transferência DPPC, DPAA, DPCC e IVcc, a adição de H₂ nas misturas com maior potencial de oxidação produziram soldas com estabilidade igual ou melhor que para estes gases comerciais sem adição de H₂. Já para os gases com baixo potencial de oxidação, a adição de H₂ provocou instabilidade da transferência. As misturas Ar+25%CO₂, Ar+25%CO₂+2%H₂, CO₂ e CO₂+4%H₂ foram as que apresentaram melhor estabilidade da transferência.

Palavras chave:
Soldagem GMAW; Estabilidade da transferência; Efeito do hidrogênio; Potencial de oxidação