Evaluation of the Influence of the Positioning of the Welding Torch on the Morphological Aspects of the Weld Beads Produced with the Conventional GMAW Process at High Welding Speeds

Voigt, Anna Louise; Cunha, Tiago Vieira da; Bohórquez, Carlos Enrique Niño

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Sumário

ARTIGOS TÉCNICOS • Soldag. insp. 25 • 2020 • https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI25.36 copy

Evaluation of the Influence of the Positioning of the Welding Torch on the Morphological Aspects of the Weld Beads Produced with the Conventional GMAW Process at High Welding Speeds

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract:

In terms of welding with addition of material, as in the case of GMAW process, the obtaining of shorter welding times implies the search for higher deposition rates, since by increasing the deposition rate it is possible to increase the welding speed keeping constant the rate of material deposited per unit of weld bead length. As an alternative, in applications that require high welding speeds, it is currently common to consider the use of hybrid processes or modern welding techniques derived from processes considered as traditional. However, this impliesinvestment that is often not available. The aim of the present work is to analyze the effects of welding torch positioning on the formation of discontinuities and, above all, on geometry of the weld beads produced by the conventional GMAW process at high speeds. For this purpose, welds were welded in overlapping joints, in the horizontal position, at welding speeds over 1 m/min with the conventional GMAW process, and the morphological aspects of weld beads. As a result, it was verified that the positioning of the welding torch has a significant influence on the geometry of the weld bead and that with suitable angles of attack and work it is possible to give greater robustness to the process, even at high welding speeds, without losing productivity

Key-words:
Conventional MIG/MAG; High welding speed; Weld beads morphology

Parâmetros	Valores
Tensão de arco [V]	25,4
Velocidade de alimentação do arame [m/min]	8,5
Velocidade de soldagem [m/min]	1,6
Distância entre bico de contato e peça - DBCP [mm]	14
Gás de proteção	Ar+8%CO₂
Vazão de gás [L/min]	18
Diâmetro do arame [mm]	1,2 mm
Classificação do arame	ER70S-6

	Nº	Descrição	Medidas de referência	Limites das descontinuidades
	Nº	Descrição	Medidas de referência	D	C	B
(a)	1.7	Mordedura		h ≤ 0,4 mm	h ≤ 0,2 mm	Não permitido (h=0)
(b)	1.10	Convexidade excessiva		h ≤ 1 mm + 0,25 b	h ≤ 1 mm + 0,15 b	h ≤ 1 mm + 0,1 b
(c)	1.12	Ângulo suplementar ao de molhamento		α ≥ 90º	α ≥ 100º	α ≥ 110º
(d)	1.16	Assimetria excessiva		h ≤ 2 mm + 0,2 a	h ≤ 2 mm + 0,15 a	h ≤ 1,5 mm + 0,15 a
(e)	1.20	Garganta insuficiente		h ≤ 0,2 mm + 0,1 a	h ≤ 0,2 mm	Não permitido (h=0)
(f)	1.21	Garganta excessiva		Permitido	h ≤ 1 mm + 0,2 a, mas no máximo 4 mm	h ≤ 1 mm + 0,15 a, mas no máximo 3 mm

Amostra	1.7 - Mordedura				Pernas			Folga
Amostra	h_medido	D	C	B	Z1_medido	Z2_medido	Z_mínimo	Folga
Junta s/ folga (α=45º\|β=65º)	0,2 mm	h ≤ 0,4 mm	h ≤ 0,2 mm	h = 0	3,5 mm	2,9 mm	2,4 mm	0,2 mm
Junta c/ folga (α=45º\|β=65º)	0,4 mm				2,1 mm	3,2 mm	3,2 mm	1,0 mm
Meio s/ folga (α=45º\|β=65º)	0 mm				3,9 mm	2,8 mm	2,4 mm	0,2 mm
Meio c/ folga (α=45º\|β=65º)	0,2 mm				2,4 mm	2,7 mm	3,1 mm	0,9 mm

Amostra	1.12 - Molhamento				Pernas			Folga
Amostra	θ_medido	D	C	B	Z1_medido	Z2_medido	Z_mínimo	Folga
β=50º c/ folga	101º	θ ≥ 90º	θ ≥ 100º	θ ≥ 110º	3,4 mm	3,2 mm	3,1 mm	0,9 mm
β=65º c/ folga	91º				2,5 mm	3,4 mm	2,8 mm	0,6 mm
β=80º c/ folga	110º				3,3 mm	2,9 mm	2,9 mm	0,7 mm

Amostra	1.12 - Molhamento				Pernas			Folga
Amostra	θ_medido	D	C	B	Z1_medido	Z2_medido	Z_mínimo	Folga
α=30º c/ folga	115º	θ ≥ 90º	θ ≥ 100º	θ ≥ 110º	3,5 mm	3,1 mm	3,0 mm	0,8 mm
α=45º c/ folga	91º				2,5 mm	3,4 mm	2,8 mm	0,6 mm
α=60º c/ folga	93º				2,5 mm	3,3 mm	2,8 mm	0,6 mm

Amostra	1.12 - Molhamento				Pernas			Folga
Amostra	θ_medido	D	C	B	Z1_medido	Z2_medido	Z_mínimo	Folga
β=50º s/ folga (α=45º)	106º	θ ≥ 90º	θ ≥ 100º	θ ≥ 110º	3,1 mm	2,8 mm	2,5 mm	0,3 mm
β=65º s/ folga (α=45º)	117º				3,4 mm	2,5 mm	2,2 mm	0 mm
β=80º s/ folga (α=45º)	110º				3,0 mm	2,5 mm	2,2 mm	0 mm
α=30º s/ folga (β=65º)	116º				3,5 mm	3,2 mm	2,7 mm	0,5 mm
α=45º s/ folga (β=65º)	117º				3,4 mm	2,5 mm	2,2 mm	0 mm
α=60º s/ folga (β=65º)	104º				3,0 mm	2,8 mm	2,3 mm	0,1 mm

Cordão de solda		Mordedura 1.7			Convexidade 1.10			Molhabilidade 1.12			Assimetria das pernas 1.16			Garganta mínima 1.20			Garganta máxima 1.21			Pernas - projeto
Cordão de solda		D	C	B	D	C	B	D	C	B	D	C	B	D	C	B	D	C	B	Z1	Z2
Junta (α=45º\|β=65º)	sem folga	■	■	□	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Junta (α=45º\|β=65º)	com folga	■	□	□	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Meio (α=45º\|β=65º)	sem folga	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Meio (α=45º\|β=65º)	com folga	■	■	□	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=45º\|β=65º)	sem folga	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=45º\|β=65º)	com folga	■	■	■	■	■	■	■	□	□	■	■	■	■	■	■	■	■	■	□	■
Borda (α=45º\|β=50º)	sem folga	■	■	■	■	■	■	■	■	□	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=45º\|β=50º)	com folga	■	■	■	■	■	■	■	■	□	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=45º\|β=80º)	sem folga	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=45º\|β=80º)	com folga	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=30º\|β=65º)	sem folga	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=30º\|β=65º)	com folga	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=60º\|β=65º)	sem folga	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■	■
Borda (α=60º\|β=65º)	com folga	■	■	■	■	■	■	■	□	□	■	■	■	■	■	■	■	■	■	□	■

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