PT1101559E - Processo para a soldobrasagem msg e utilização de um gás de protecção - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"PROCESSO PARA A SOLDOBRASAGEM MSG E UTILIZAÇÃO DE UM GÁS DE PROTECÇÃO" A invenção é relativa a um processo para a soldobrasagem MSG de materiais metálicos, mediante a utilização de metais de adição/soldas, de acordo com o conceito superior da reivindicação 1 (ver, por exemplo, o JP-A-91 248 668).

Na aplicação industrial, há muito que está estabelecida a soldadura para ligar peças de trabalho metálicas. Aquando da soldagem, ocorre a fusão das peças de trabalho a serem ligadas.

Na soldadura com gás de protecção de metais (soldadura MSG), um arco eléctrico queima num invólucro de gás de protecção. Como variantes processuais da soldadura MSG, emprega-se sobretudo, e por um lado, com eléctrodo consumivel, a soldadura com gás inerte de metais (soldadura MIG), ou a soldadura com gás activo de metais (soldadura MAG) e, por outro lado, a soldadura com gás inerte de volfrâmio (soldadura WIG) com eléctrodo não consumivel. Além disso, a soldadura por plasma de volfrâmio (soldadura WP) representa uma variante processual adicional da soldadura MSG com eléctrodo não consumivel. As instalações e os equipamentos necessários à soldadura MSG são bem conhecidos nos sectores da especialidade.

Porém, apesar da plenitude dos processos de soldagem entretanto desenvolvidos e à disposição com variantes, existem possibilidades de aplicação da soldobrasagem como alternativa à soldagem. 2

Assim sendo, por exemplo a soldadura de peças de trabalho galvanizadas, aluminizadas ou revestidas de outra forma acarreta problemas. Com isto, os gases originados na ligação de chapas galvanizadas, devido ao baixo ponto de evaporação do zinco, afectam o arco eléctrico aquando da soldagem e levam a níveis de instabilidade do arco eléctrico. Daqui resultam poros e salpicos de soldadura.

Como alternativas eficientes e também baratas às técnicas de soldadura correntes, emprega-se por conseguinte as soldobrasagens MIG e WIG. Por soldobrasagem, designa-se um processo térmico de junção de materiais, originando-se uma fase líquida através da fusão de um metal de adição (solda). Na soldobrasagem não se atinge, ao contrário da soldadura, a temperatura de sólido das peças de trabalho a serem ligadas. A soldobrasagem MIG ou WIG é um processo de soldobrasagem/soldadura forte, no qual a ligação pelo material de adição é feita pela utilização de equipamentos para soldadura com gás de protecção MIG ou WIG. Na soldobrasagem MIG ou WIG, não se funde o material de base, produzindo-se em vez uma ligação forte por metal de adição (soldobrasagem = brasagem = soldadura forte) das peças de trabalho. Os metais de adição empregues têm pontos de fusão relativamente baixos, na ordem de grandeza de até cerca de 1 000°C (por exemplo, de 600 a 700°C).

Na soldobrasagem MIG ou WIG, emprega-se usualmente árgon, hélio ou uma mistura de árgon e de hélio como gás de protecção.

No entanto, também surgem por vezes problemas no caso da 3 soldobrasagem MSG sob gases de protecção inertes (soldobrasagens MIG ou WIG). Ocorrem ainda, por exemplo, instabilidades do arco eléctrico, que acarretam perdas claras de qualidade.

Por conseguinte, a presente invenção teve por objectivo apresentar um processo para a soldobrasagem MSG do tipo mencionado no inicio, que permitisse uma melhoria dessa soldobrasagem MSG. Sobretudo, deverá conseguir-se com a invenção no caso da soldobrasagem MSG, um arco eléctrico estável, uma maior velocidade de processamento e uma maior qualidade da ligação por metal de adição (soldobrasagem).

Este objectivo é atingido em conformidade com a invenção, através das caracteristicas definidas na reivindicação 1.

De forma surpreendente, verificou-se que, através da adição por mistura de pelo menos um componente de gás activo a um ou mais componentes de gás inerte do gás de protecção, é possível melhorar a soldobrasagem MSG da forma pretendida. A invenção inclui as variantes processuais da soldobrasagem MSG com eléctrodo consumível (soldobrasagens MIG ou MAG) e com eléctrodo não consumível (soldobrasagens WIG e WP).

Visto que o gás de protecção, além de gás inerte ou de gases inertes, apresenta pelo menos um componente de gás activo, será possível - no caso do processo segundo a invenção para a soldobrasagem MSG com eléctrodo consumível, em comparação com a soldobrasagem MIG conhecida sob gases de protecção (apenas) inertes, - fazer aqui referência a uma soldobrasagem MAG ou também soldobrasagem MIG-MAG. Para a soldobrasagem WIG e para a soldobrasagem WP, existem as 4 respectivas abreviaturas apresentadas, relativas à utilização de gases activos, da tecnologia das soldaduras.

Como componentes de gás activo, emprega-se oxigénio e/ou dióxido de carbono. Isto é surpreendente, na medida em que o gás de protecção na soldobrasagem tem justamente por função impedir de forma suficiente a formação de óxidos durante o processo de soldobrasagem (ver, por exemplo, a DIN 8505). No entanto, verificou-se que, através da adição segundo a invenção de gás activo a gás de protecção inerte, é possível atingir uma maior velocidade de processamento e um arco eléctrico estável, ao mesmo tempo que uma maior qualidade da ligação de soldobrasagem no caso da soldobrasagem MSG.

Contudo, a adição de gás activo não deve ser demasiado grande, de modo a que a mistura de gás possa cumprir a sua função como gás de protecção. Nas variantes processuais com eléctrodo não consumível (soldobrasagem wig e soldobrasagem WP), o teor de gás activo no gás de protecção é também limitado, dado que, no caso de teores demasiado elevados de gás activo no gás de protecção, se pode provocar danos nos eléctrodos. Verificou-se serem adequadas à soldobrasagem MSG de acordo com a invenção, misturas de gás de protecção com um teor de gás activo de 0,01 a 0,5% de vol., de preferência de 0,01 a 0,2% de vol., com particular preferência de 0,02 a 0,1% de vol. No âmbito da invenção, num gás de protecção com oxigénio e dióxido de carbono, o teor de oxigénio na mistura de gás de protecção pode ser escolhido para ser igual, superior ou inferior ao teor de dióxido de carbono.

Os gases inertes adequados ao gás de protecção são árgon e 5 hélio. A mistura de gás contém o gás inerte árgon, e 0 a 50% de vol. de hélio, de preferência 10 a 40% de vol. de hélio.

Em conformidade com a invenção, o material adicional empregue como metal de adição (solda) contém cobre (Cu). Em termos preferenciais, os metais de adição empregues são ligas de aluminio-bronze (Ai Bz), por exemplo Ai Bz 10 Fe, Ai Bz 8 e outras do género.

No processo segundo a invenção para a soldobrasagem MSG, é possível utilizar, como materiais metálicos, aços não ligados, aços pouco ligados ou aços fortemente ligados, em particular aços de crómio-niquel (CrNi-aços), cobre (Cu) e materiais contendo Cu, em particular metais não-ferrosos contendo Cu. Os materiais metálicos a serem trabalhados por meio de soldobrasagem MSG podem ser aqui revestidos (por exemplo, revestimentos contendo zinco ou alumínio) ou então não revestidos. A soldobrasagem MSG de acordo com a invenção, distingue-se pelo facto de ser possível, com custos relativamente baixos, uma ligação por soldobrasagem com uma reduzida ligação térmica e com uma reduzida deformação.

Na invenção, emprega-se como tipos de arco eléctrico na soldobrasagem MSG com eléctrodo consumível, sobretudo os arcos eléctricos curtos e os pulsados.

Com a soldobrasagem MSG segundo a invenção, encontra-se à disposição um processo com uma elevada qualidade reproduzível. A soldobrasagem MSG adequa-se a diferentes geometrias de costura de solda, por exemplo, ligação de 6 ângulo interior ou ligação de ângulo em junta sobreposta, podendo também ser empregue na ligação em ângulo exterior. Além disso, são permitidos maiores níveis de tolerância, visto que os reduzidos interstícios de ar são de muito bom preenchimento na soldobrasagem MSG.

Lisboa, 22 de Fevereiro de 2007