Uma contribuição ao conhecimento da física do arco aplicada em soldagem / A contribution to the knowledge of arcs physics applied in welding

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

29/09/2011

RESUMO

Conhecendo os fundamentos físicos que governam os processos de manufatura, é possível incrementar o desenvolvimento dos mesmos de uma forma mais rápida e eficiente. Isto se aplica também para soldagem. Porém, os fenômenos físicos que são envolvidos nos processos de soldagem não são tão esclarecidos, principalmente pela dificuldade em estudá-los de forma experimental e pela complexidade e interdependências dos mesmos. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar fenômenos físicos pertinentes à soldagem a arco elétrico, visando criar condições para melhora e desenvolvimento dos processos de soldagem. Especificamente, foram estudados o efeito da troca de calor do arco com o meioambiente sobre a queda de tensão do arco, a interação entre arcos híbridos concêntricos e o acoplamento arco-ânodo. A observação desses fenômenos em estudo foi realizada através de análise visual do comportamento do arco e dos sinais de tensão do arco, utilizando o valor da corrente como entrada do sistema. Para verificar a troca de calor do arco com o meio, procurou-se adequar a região de um arco TIG pulsado a um meio quase adiabático e comparou-se o comportamento da tensão deste arco com a condição de arco aberto à atmosfera. Verificou-se uma maior demanda de energia para o arco aberto ao ambiente. Nos estudos com arcos híbridos, utilizou-se uma tocha especial contendo eletrodos concêntricos, permitindo a criação de um arco dentro de outro, com regulagens independentes de parâmetros. Verificou-se que em arcos concêntricos, apesar de visualmente se caracterizarem como dois arcos, a tensão em cada um comporta-se como a de um arco único, pois a alteração energética imposta a um deles leva a uma interferência transitória no outro, até uma acomodação de ambos. Já em relação ao estudo do acoplamento arco-ânodo, compararam-se condições de um arco TIG sobre ânodos refratário (grafite) e não-refratário (cobre), ambos refrigerados. Os resultados mostraram como os vapores metálicos oriundos somente de ânodos não refratários modificam a forma de acoplamento do arco, que passa a ser por vários pontos geradores de vapores ao invés de uma área única.

ASSUNTO(S)

arco transferência de calor interação eletromagnética vapores metálicos acoplamento engenharia mecanica soldagem elétrica arc electromagnetic interaction metal vapors arc coupling heat transfer

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