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http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RENCX| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Estudo do efeito de fluxos na soldagem ATIG de alumínio |
| Authors: | Wagner Custodio de Oliveira |
| First Advisor: | Paulo Jose Modenesi |
| First Referee: | Paulo Jose Modenesi |
| Second Referee: | Berenice Mendonca Gonzalez |
| Third Referee: | Cicero Murta Diniz Starling |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Wagner Reis da Costa Campos |
| metadata.dc.contributor.referee5: | Ronaldo Pinheiro da Rocha Paranhos |
| Abstract: | Neste trabalho é apresentado um estudo sobre o efeito de diversas formulações de fluxo na soldagem ATIG ('Activated Tungsten Inert Gas') de alumínio, operando o processo com corrente contínua e eletrodo negativo, visando selecionar os mais efetivos na remoção da alumina, camada superficial de óxido que dificulta a passagem da corrente elétrica e a soldagem deste material. Esta configuração possui muitas vantagens em termos de estabilidade e capacidade de fundir o metal base, aumentando ainda, a vida útil do eletrodo. Além disto, dispensa o uso de um ignitor de alta freqüência, o qual é prejudicial para equipamentos eletrônicos localizados próximo à área de soldagem, ou de fontes de energia mais sofisticadas usadas na soldagem com corrente alternada e na soldagem com polaridade do eletrodo variável e onda retangular, configurações atualmente adotadas na soldagem do alumínio e suas ligas. Além da efetividade na remoção da camada de alumina, a influência de diferentes condições de acabamento superficial do corpo de prova, de variações nos parâmetros de soldagem e o efeito do metal base também foram avaliados. E, ainda, a estabilidade e as características operacionais da soldagem ATIG com polaridade do eletrodo variável e corrente retangular. Os corpos de prova de alumínio foram soldados utilizando soldagem mecanizada e uma fonte do tipo corrente constante com sistemas de deslocamento de tocha e aquisição de dados. Os componentes usados na elaboração dos fluxos foram fluoretos, cloretos ou óxidos. As superfícies dos cordões de solda foram analisadas por inspeção visual e análise de imagem. Microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, difração de raios-X e análise macrográfica foram usadas somente para cordões de solda obtidos com fluxos selecionados. Os resultados foram comparados ao obtido na soldagem TIG com polaridade do eletrodo variável e onda retangular sem a utilização de fluxo. Mudanças no fluxo de metal líquido na poça de fusão (Efeito Marangoni) ou diferenças entre as propriedades físicas dos componentes de fluxo e o metal base foram responsáveis pela tendência de contaminação por resíduos de fluxo ou de escória na região central ou lateral da superfície dos cordões de solda. Um fluxo simples elaborado com a diluição de cloreto de zinco em acetona foi considerado como o mais efetivo na remoção da camada de alumina. O mecanismo responsável foi a dissolução da alumina pelos componentes do fluxo durante a soldagem. O uso deste fluxo favoreceu o aumento da penetração e da área de fusão do cordão de solda na soldagem ATIG de alumínio e, este efeito, foi maior para a liga Al-Mg. Este efeito deve estar associado com alguma interação entre o fluxo e a poça de fusão ou entre este e o arco elétrico. |
| Abstract: | The feasibility of using ATIG (active flux TIG) welding for surface oxide removal in aluminum welding with direct polarity was evaluated. The influence of the flux on different conditions of specimen surface, variations in welding parameters and the effect of metal base composition was also evaluated. Welding trials were performed in a mechanized jig using a constant current power supply. Welding parameters were recorded using a digital data acquisition system. Thefluxes were formed by fluoride, chloride or oxides, mixed with acetone. The flux was applied to aluminum specimen immediately before welding. Welding surface was observed using low power optical and scanning electronic microscopes, analyzed by an image processing software, and compared with welds performed with alternate current and no flux. It is proposed that changes in liquid metal movement inside the weld pool (Marangoni Effect) or differences between flux physical properties and metal causes variations in flux distribution that is retained on the weld surface. A simple flux elaborated with the zinc chloride diluted in acetone was the most effective to remove the alumina surface layer. The responsible mechanism for this flux activity was probably thedissolution of alumina by the flux during welding. The increase in the geometric parameters of the weld bead in aluminum and aluminum-magnesium can be associates with some interaction between the flux and the pool or between this and the electric arc |
| Subject: | Engenharia metalúrgica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RENCX |
| Issue Date: | 18-May-2007 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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