Estudo de Campos Magnéticos Emitidos em Processos de Soldagem Eletrodo Revestido e TIG

Martim, Hélio Cardoso; Vilarinho, Louriel Oliveira

doi:10.1590/0104-9224/SI2302.14

Hélio Cardoso Martim

Universidade Federal de Uberlândia – UFU, Faculdade de Engenharia Mecânica, Uberlândia, MG, Brasil

Louriel Oliveira Vilarinho

Universidade Federal de Uberlândia – UFU, Faculdade de Engenharia Mecânica, Uberlândia, MG, Brasil

E-mails: helio.martim.hcm@gmail.com (HCM), vilarinho@ufu.br (LOV)

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Figura 1
Configuração dos pontos de medição no soldador.

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Figura 2
Medidor de campo magnético. (a) Visão geral; (b) Ajuste de zero [ ¹⁶16 Globalmag. Medidor de campo magnético ambiental: TAMB-3D. Cotia: GLOBALMAG; 2015. Manual de operação. ].

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Figura 3
Influência da corrente no valor de campo magnético para o processo Eletrodo Revestido.

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Figura 4
Influência do comprimento do arco no valor de campo magnético para o processo Eletrodo Revestido.

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Figura 5
Representação da densidade de campo magnético em função da altura do arco de soldagem (H1<H2).

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Figura 6
Influência do revestimento do eletrodo no valor de campo magnético para o processo eletrodo revestido.

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Figura 7
Influência do ponto de medição no valor do campo magnético para o processo Eletrodo Revestido.

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Figura 8
Influência da corrente no valor de campo magnético para o processo TIG.

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Figura 9
Influência da distância eletrodo-peça no valor de campo magnético para o processo TIG.

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Figura 10
Influência do gás de proteção no valor de campo magnético para o processo TIG.

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Figura 11
Influência do material de base no valor de campo magnético para o processo TIG.

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Figura 12
Influência do ponto de medição no valor de campo magnético para o processo TIG.

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Tabela 1
Composição química e propriedades mecânicas nominais do aço ABNT 1020.

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Tabela 2
Planejamento experimental para a soldagem Eletrodo Revestido.

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Tabela 3
Composição química e propriedades mecânicas nominais do aço inoxidável austenítico AISI 304.

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Tabela 4
Composição química e propriedades mecânicas nominais do alumínio AA5052.

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Tabela 5
Planejamento experimental para a soldagem TIG.

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Tabela 6
Medidas de campo magnético para a soldagem Eletrodo Revestido.

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Tabela 7
Medidas de campo magnético para a soldagem TIG.

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(1)

Aço Carbono 1020
Composição química %
C – 0,23	Mn – 0,45	Si – 0,21	P – 0,04	S – 0,05
Propriedades físicas
Densidade (g/cm³)	Calor específico (J/g°C)	Condutividade térmica (W/cm°C)	Temperatura de fusão (°C)	Permeabilidade magnética relativa
7,8	0,63	0,47	1520	100

Ensaio	Nível de corrente	Altura do arco	Eletrodo	Ponto de medição
Ensaio	Nível de corrente	Altura do arco	Eletrodo	(1)	(2)	(3)	(4)
1	Baixa	Baixa	Celulósico	(1)	(2)	(3)	(4)
2	Baixa	Alta	Celulósico	(1)	(2)	(3)	(4)
3	Alta	Baixa	Celulósico	(1)	(2)	(3)	(4)
4	Alta	Alta	Celulósico	(1)	(2)	(3)	(4)
5	Baixa	Baixa	Rutílico	(1)	(2)	(3)	(4)
6	Baixa	Alta	Rutílico	(1)	(2)	(3)	(4)
7	Alta	Baixa	Rutílico	(1)	(2)	(3)	(4)
8	Alta	Alta	Rutílico	(1)	(2)	(3)	(4)
9	Baixa	Baixa	Básico	(1)	(2)	(3)	(4)
10	Baixa	Alta	Básico	(1)	(2)	(3)	(4)
11	Alta	Baixa	Básico	(1)	(2)	(3)	(4)
12	Alta	Alta	Básico	(1)	(2)	(3)	(4)

Aço Inoxidável Austenítico AISI 304
Composição química %
C – 0,03	Mn – 1,13	Si – 0,04	Cr – 18,06	Ni – 8,03
Propriedades físicas
Densidade (g/cm³)	Calor específico (J/g°C)	Condutividade térmica (W/cm°C)	Temperatura de fusão (°C)	Permeabilidade magnética relativa
8,0	0,29	0,033	1398	1,02

Alumínio AA5052
Composição química %
Al – 96,5	Mn – 0,21		Si – 0,25		Mg – 2,22		Cr – 0,32		Fe – 0,50
Propriedades físicas
Densidade (g/cm³)		Calor específico (J/g°C)		Condutividade térmica (W/cm°C)		Temperatura de fusão (°C)		Permeabilidade magnética relativa
2,7		0,92		2,05		659		1,00002

Ensaio	Material	Corrente		Distância eletrodo-peça	Gás	Ponto de medição
Ensaio	Material	Modo	Nível	Distância eletrodo-peça	Gás	(1)	(2)	(3)	(4)
1	Aço C	DC	Baixo	Baixo	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
2	Aço C	DC	Baixo	Alto	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
3	Aço C	DC	Alto	Baixo	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
4	Aço C	DC	Alto	Alto	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
5	Aço C	DC	Baixo	Baixo	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
6	Aço C	DC	Baixo	Alto	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
7	Aço C	DC	Alto	Baixo	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
8	Aço C	DC	Alto	Alto	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
9	Aço Inox	DC	Baixo	Baixo	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
10	Aço Inox	DC	Baixo	Alto	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
11	Aço Inox	DC	Alto	Baixo	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
12	Aço Inox	DC	Alto	Alto	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
13	Aço Inox	DC	Baixo	Baixo	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
14	Aço Inox	DC	Baixo	Alto	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
15	Aço Inox	DC	Alto	Baixo	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
16	Aço Inox	DC	Alto	Alto	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
17	Alumínio	AC	Baixo	Baixo	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
18	Alumínio	AC	Baixo	Alto	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
19	Alumínio	AC	Alto	Baixo	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
20	Alumínio	AC	Alto	Alto	Ar	(1)	(2)	(3)	(4)
21	Alumínio	AC	Baixo	Baixo	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
22	Alumínio	AC	Baixo	Alto	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
23	Alumínio	AC	Alto	Baixo	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)
24	Alumínio	AC	Alto	Alto	Ar+25%He	(1)	(2)	(3)	(4)

Ensaio	Campo magnético (mT)				Corrente (A)		Tensão (V)
Ensaio	Mão	Cabeça	Tronco	Cintura	Média	RMS	Média	RMS
1	0,214	0,068	0,090	0,114	97	97	25,0	25,6
2	0,168	0,065	0,085	0,107	91	91	36,3	36,6
3	0,258	0,070	0,124	0,187	149	149	30,0	31,1
4	0,241	0,065	0,097	0,144	146	146	40,4	40,6
5	0,222	0,066	0,090	0,130	101	103	19,0	19,5
6	0,195	0,064	0,087	0,124	100	102	18,4	19,0
7	0,380	0,080	0,102	0,158	149	149	22,8	23,0
8	0,300	0,070	0,102	0,150	146	146	39,2	39,4
9	0,197	0,078	0,104	0,117	96	98	22,1	22,6
10	0,183	0,073	0,087	0,109	98	100	22,1	23,0
11	0,295	0,100	0,153	0,168	149	149	26,3	27,0
12	0,268	0,087	0,143	0,163	148	148	29,8	30,0

Ensaio	Campo magnético (mT)				Corrente (A)		Tensão (V)
Ensaio	Mão	Cabeça	Tronco	Cintura	Média	RMS	Média	RMS
1	0,170	0,063	0,153	0,065	100	101	10,7	10,7
2	0,156	0,058	0,139	0,041	99	99	12,8	12,8
3	0,319	0,090	0,302	0,061	150	150	11,8	11,8
4	0,268	0,075	0,219	0,046	150	150	13,2	13,2
5	0,241	0,063	0,214	0,058	99	100	11,9	11,9
6	0,231	0,058	0,168	0,034	99	99	12,6	12,6
7	0,370	0,082	0,275	0,068	150	150	11,0	11,0
8	0,285	0,078	0,251	0,048	150	150	12,7	12,7
9	0,212	0,051	0,180	0,039	100	100	11,2	11,2
10	0,156	0,068	0,139	0,031	99	99	12,9	12,9
11	0,268	0,070	0,226	0,065	150	150	11,1	11,1
12	0,246	0,092	0,204	0,036	150	150	12,7	12,7
13	0,248	0,043	0,212	0,036	99	99	11,3	11,5
14	0,195	0,065	0,222	0,039	99	99	12,0	12,1
15	0,307	0,073	0,273	0,058	150	150	10,8	10,8
16	0,273	0,075	0,239	0,061	149	149	13,1	13,1
17	0,124	0,051	0,097	0,031	86	104	6,0	9,9
18	0,109	0,046	0,073	0,026	85	102	9,8	14
19	0,175	0,070	0,141	0,046	128	153	6,8	10,5
20	0,156	0,068	0,139	0,038	127	153	10,0	14,3
21	0,129	0,051	0,117	0,031	86	103	7,0	11,2
22	0,114	0,043	0,073	0,024	86	103	7,8	11,6
23	0,165	0,070	0,153	0,046	128	154	7,2	11,3
24	0,148	0,063	0,136	0,041	127	153	9,2	13,4

[1] E-mails: helio.martim.hcm@gmail.com (HCM), vilarinho@ufu.br (LOV)

Brasil

Brasil

Estudo de Campos Magnéticos Emitidos em Processos de Soldagem Eletrodo Revestido e TIG

Study of Magnetic Fields Issued in Welding Processes Coated Electrode and TIG

Resumo