Influence of the inverted variation of voltage and current on the thermal efficiency of the TIG welding process.

The objective of this work was to evaluate the relationship between the energy generated by the arc and the heat absorbed by the base metal, that is, its thermal efficiency (k), if the welding parameters (voltage and current) in the TIG welding process (tungsten inert gas) would vary so that the arc power is maintained the same. A continuous water flow calorimeter was used. With the results of the work it was possible to verify the contribution of each welding parameter (voltage or current) on the thermal efficiency of the process and on the weld bead geometry. It was shown that an increase in arc voltage provokes a growth of the heat generation in the arc but does not necessarily favor the heat transfer to the workpiece (that is, this does not favor the heat input - HI), because the increase of heat will happen in the arc column and will be lost to the environment almost for full. On the other hand, an increase in the current will always lead to an increased generation of heat in the arc and, what is more important, will always favor the transfer of heat to the workpiece (increasing the HI). This happens due to the fact that the increase in current causes a growth of heat in all three zones of the arc, and even with the loss of heat by the column (by the way, the smallest part of the three), the HI will grow because the heat generated in the coupling arc – base metal will be transferred to the workpiece almost in full.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)O objetivo do trabalho foi avaliar a relação entre a energia gerada pelo arco e o calor absorvido pelo metal de base, ou seja, sua eficiência térmica (k), caso os parâmetros de soldagem (tensão e corrente) no processo de soldagem TIG (tungstênio inerte gás) sejam variados de maneira que a potência do arco seja mantida a mesma, utilizando um calorímetro de fluxo contínuo de água. Com os resultados do trabalho foi possível verificar a contribuição de cada parâmetro de soldagem (tensão e corrente) na eficiência térmica do processo e na geometria do cordão de solda. Neste trabalho foi mostrado que um acréscimo da tensão do arco aumenta a geração de calor no arco, mas não obrigatoriamente favorece à transferência de calor para a peça (ou seja, não aumenta o Calor Imposto - CI), pois o acréscimo do calor vai acontecer na coluna de arco e, logo, será perdido para o meio ambiente quase por completo. Já um acréscimo da corrente sempre vai acarretar um aumento da geração de calor no arco e, o que é mais importante, sempre vai favorecer à transferência de calor para a peça (ou seja, aumentar o CI). Isto acontece graças ao fato que o aumento da corrente provoca um aumento do calor em todas as três zonas do arco, e mesmo com a perda de calor pela coluna (por sinal, a menor parte das três), o CI vai crescer pois o calor gerado no acoplamento arco – metal de base será transferido para a peça quase por completo