Estudo da soldagem plasma com alimentação automática de arame para aplicação em revestimentos metálicos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.Neste trabalho é apresentado um estudo sobre o processo de soldagem Plasma com Alimentação Automática de Arame com ênfase para a sua utilização no recobrimento de superfícies metálicas. Para um melhor embasamento dos conhecimentos e para melhor caracterização do processo plasma, foram realizados ensaios iniciais sem material de adição. Algumas variáveis do processo foram analisadas, como a influência da distância do bocal constritor em relação à peça de soldagem e do recuo do eletrodo sobre a tensão do arco, bem como as características geométricas da zona fundida. Foram realizados também ensaios de simples deposição com adição de arame de aço inoxidável 309-L e CAVITEC nas posições plana e sobrecabeça. Na soldagem sem adição de material, os resultados mostraram que a tensão do arco plasma e a geometria da zona fundida sofrem influência da distância bocal/peça e do recuo do eletrodo, em proporções muito semelhantes ao processo TIG. Na soldagem com deposição de material, são apresentadas relações entre corrente de soldagem e taxa de deposição, para diferentes posicionamentos do arame, em relação ao arco voltaico, bem como para diferentes sentidos de alimentação do arame. É apresentada, também, uma diferente forma de transferência de material, denominada neste trabalho de "transferência filamentar". Este tipo de transferência, alcançada na deposição de Aço Inoxidável 309-L, caracteriza-se pela formação de um fluxo contínuo de material, onde o arame, ainda na forma sólida, se encontra com o arco voltaico, funde-se e se transfere, sem interrupções, formando uma ponte de metal líquido entre a ponta de arame sólido e a poça fundida. A "Transferência Filamentar" mostrou excelente estabilidade e isenção total de respingos nas posições plana, vertical e sobrecabeça. São apresentadas, também, relações entre corrente, vazão de gás de plasma e velocidade do arame que garantem a ocorrência da transferência filamentar no aço inoxidável 309-L e que garantem uma transferência estável de material para o arame CAVITEC. O processo de soldagem Plasma apresentou excelentes características de estabilidade nos ensaios de deposição de material, mostrando um grande potencial para sua utilização em operações de revestimento, como, por exemplo, a recuperação de rotores de turbinas hidráulicas erodidos por cavitação