Processos de soldagem TIG, FCAW, SAW e ESW: resumo comparativo

TIG (GTAW) - Tungsten Inert Gas Welding

O processo TIG (GTAW) estabelece um arco elétrico entre um eletrodo de tungstênio (W), não consumível, e a peça. A proteção da solda é realizada por gás inerte (geralmente Argônio ou Hélio). O metal de adição pode ou não ser utilizado.

Equipamentos e Aplicações:

• Equipamentos: Ignitor (fornece alta frequência para abertura do arco), fonte e gás de proteção.
• Aplicações: Usado para passe de raiz e amanteigamento.
• Dica: A ponta do eletrodo serve para dar estabilidade ao arco. Para soldar materiais não ferrosos (como alumínio), é preciso inverter a polaridade (ou usar AC) para romper a camada de óxido.

Vantagens e Limitações:

• Vantagens: Não há necessidade de limpeza prévia, alta qualidade, poucos respingos.
• Limitações: Produz pouco (baixa taxa de deposição), processo mais oneroso, ideal para pequenas espessuras.

Arame Tubular (FCAW) - Flux-Cored Arc Welding

O eletrodo (arame) é contínuo e composto por um tubo metálico preenchido com fluxo ou alma, que consiste em óxidos e ferro-ligas. O equipamento pode ser utilizado com gás de proteção (FCAW-G, resultando em melhor qualidade, similar ao MAG) ou sem gás (FCAW-S, autoprotegido).

Funções do Fluxo (Alma):

1. Proteção (formação de escória).
2. Composição química da solda.
3. Estabilidade do arco.

Geralmente é utilizada para soldagem de aço doce (baixo carbono).

Vantagens e Desvantagens:

• Vantagens: Alta qualidade, alta produção (taxa de deposição), utilizado em campo, operação de baixo custo.
• Desvantagem: Necessidade de limpeza da escória após a soldagem.

Arco Submerso (SAW) - Submerged Arc Welding

Processo de coalescência dos metais através do aquecimento obtido de um arco estabelecido entre o eletrodo consumível e a peça, protegidos por um fluxo granular (que pode ser composto por óxidos e ferro-ligas).

Características: Uso de altas correntes, fornecendo uma alta taxa de deposição (cerca de 45 kg/hora), sendo comparado a uma mini fundição.

Eletroescória (ESW) - Electroslag Welding

Processo de fusão que utiliza uma escória condutora para promover o aquecimento por resistência, através da passagem de corrente elétrica entre a escória e o eletrodo a ser depositado. A escória fornece o calor necessário para a fusão do eletrodo e do metal de base.

É utilizado para união de peças de grande espessura na posição vertical ascendente, com a presença de proteção de chapa de cobre refrigerada (que atua como molde).

Metalurgia e Propriedades:

Após a soldagem, os grãos ficam maiores. Este tipo de solda promove a coalescência dos grãos, alterando assim suas propriedades mecânicas. Por isso, é frequentemente necessário um tratamento térmico posterior para promover o refino dos grãos da peça e da solda. Este processo, após iniciado, não pode ser interrompido.

Vantagens e Desvantagens:

• Vantagens: Alta taxa de deposição, proteção eficiente e barata por meio da escória.
• Desvantagens: Inclusões, qualidade comprometida (devido ao grande tamanho de grão), uso de placa de cobre (Nota: o cobre é usado como molde refrigerado).