Compreendendo CO2, MIG, MAG, Pulse MIG, Pulse MAG

O conceito e a classificação da soldagem a arco com gás metálico (GMAW)

Com base no tipo de arame de soldagem, a soldagem pode ser classificada em soldagem com arame sólido e soldagem com arame tubular com fluxo. A soldagem a arco utilizando arame sólido com proteção por gás inerte (Ar ou He) é chamada de soldagem a arco com gás inerte metálico, ou soldagem MIG; a soldagem a arco utilizando arame sólido com proteção por gás misto rico em argônio é chamada de soldagem a arco com gás ativo metálico, ou soldagem MAG. A soldagem a arco utilizando arame sólido com proteção por gás CO2 é chamada de soldagem CO2. Ao utilizar arame tubular com fluxo, a soldagem a arco com CO2 ou uma mistura de CO2+Ar como gás de proteção é chamada de soldagem a arco com arame tubular. Também é possível soldar sem gás de proteção; este método é chamado de soldagem com proteção própria.

A diferença entre soldagem MIG/MAG padrão e soldagem CO2.

As características da soldagem CO2 são seu baixo custo e alta eficiência de produção. No entanto, apresenta desvantagens como respingos excessivos e má formação da solda. Por isso, alguns processos de soldagem utilizam a soldagem convencional MIG/MAG. A soldagem convencional MIG/MAG é um método de soldagem a arco com proteção por gás inerte ou gás rico em argônio, enquanto a soldagem CO2 possui fortes propriedades oxidantes, o que determina as diferenças e características entre os dois métodos. Em comparação com a soldagem CO2, as principais vantagens da soldagem MIG/MAG são as seguintes:

1) Os respingos são reduzidos em mais de 50%. Sob proteção de gás argônio ou gás rico em argônio, o arco de soldagem é estável. Não apenas o arco é estável durante a transferência por gotículas e por pulverização, mas também na transferência em curto-circuito da soldagem MAG de baixa corrente, a força repulsiva do arco sobre as gotas metálicas é menor, garantindo assim uma redução nos respingos superior a 50% durante a transferência em curto-circuito na soldagem MIG/MAG.

2) O cordão de solda é uniforme e esteticamente agradável. Devido à transferência uniforme, fina e estável das gotículas na soldagem MIG/MAG, o cordão de solda é uniforme e esteticamente agradável.

3) Pode soldar muitos metais reativos e suas ligas. A atmosfera do arco possui propriedades oxidantes muito fracas ou até inexistentes. A soldagem MIG/MAG pode soldar não apenas aço carbono e aço de alta liga, mas também muitos metais reativos e suas ligas, como alumínio e ligas de alumínio, aço inoxidável e suas ligas, magnésio e ligas de magnésio, etc.

4) Melhora significativamente a processabilidade da soldagem, a qualidade da soldagem e a eficiência produtiva.

Diferenças entre Soldagem MIG/MAG por Pulso e Soldagem MIG/MAG Convencional

Os principais modos de transferência de gotículas na soldagem convencional MIG/MAG são a transferência por pulverização em altas correntes e a transferência por curto-circuito em baixas correntes. Portanto, a soldagem em baixa corrente ainda sofre com desvantagens como alto respingo e má formação da solda, especialmente para alguns metais reativos que não podem ser soldados em baixas correntes, como o alumínio e suas ligas, e o aço inoxidável. Isso levou ao desenvolvimento da soldagem MIG/MAG pulsada, cuja característica de transferência de gotículas é que uma gotícula é transferida com cada pulso de corrente; essencialmente, trata-se de uma transferência de gotículas em spray.

Comparada à soldagem MIG/MAG convencional, suas principais características são as seguintes:

1) O modo ótimo de transferência de gotículas na soldagem MIG/MAG pulsada é uma gotícula por pulso. Ajustando a frequência do pulso, pode-se alterar o número de gotículas transferidas por unidade de tempo e, consequentemente, a velocidade de fusão do arame de soldagem.

2) Devido à transferência de pulverização com uma pulsação por gota, o diâmetro da gota é aproximadamente igual ao diâmetro do arame de soldagem, resultando em menor calor do arco na gota, ou seja, temperatura mais baixa da gota (em comparação com a transferência por pulverização e transferência por grandes gotas). Isso melhora o coeficiente de fusão do arame de soldagem, aumentando assim a eficiência de fusão do arame.

3) Devido à baixa temperatura da gota, há menos fumaça de soldagem. Isso reduz a perda por queima dos elementos de liga e melhora o ambiente de trabalho.

Em comparação com a soldagem MIG/MAG convencional, suas principais vantagens são as seguintes:

1) Baixo respingo de soldagem, ou mesmo ausência de respingos.

2) Boa direcionalidade do arco, adequado para soldagem em todas as posições.

3) Boa formação do cordão de solda, maior largura de solda, redução das características de penetração em forma de dedo e pequena sobreposição do cordão.

4) Perfeita soldagem de metais reativos (como alumínio e suas ligas) em baixas correntes. Amplia a faixa de corrente utilizável do processo de transferência por spray na soldagem MIG/MAG. Na soldagem pulsada, pode-se obter uma transferência estável de gotas em spray em uma ampla faixa de corrente, desde próximo à corrente crítica da transferência por spray até correntes relativamente altas de dezenas de amperes.

A partir do exposto, as características e vantagens da soldagem MIG/MAG pulsada são claras, mas nada é perfeito.

Comparada com a soldagem MIG/MAG convencional, suas desvantagens são as seguintes:

1) A eficiência de produção na soldagem é habitualmente percebida como ligeiramente menor.

2) Exige níveis mais elevados de habilidade dos soldadores.

3) Atualmente, os equipamentos de soldagem são mais caros. A escolha da soldagem MIG/MAG pulsada é determinada principalmente pelos requisitos do processo de soldagem.

Com base na comparação acima, embora a soldagem MIG/MAG pulsada apresente muitas vantagens que outros métodos de soldagem não conseguem alcançar ou igualar, também possui desvantagens, como alto custo de equipamento, eficiência produtiva ligeiramente menor e dificuldade para os soldadores dominarem a técnica. Portanto, a seleção da soldagem MIG/MAG pulsada é determinada principalmente pelos requisitos do processo de soldagem.

De acordo com as atuais normas domésticas de processo de soldagem, as seguintes aplicações de soldagem exigem basicamente o uso de soldagem MIG/MAG pulsada:

1) Aço carbono. Aplicações que exigem alta qualidade e bom acabamento da solda, principalmente na indústria de vasos de pressão, como caldeiras, trocadores de calor químicos, trocadores de calor de ar condicionado central e carcaças de turbinas para turbinas hidrelétricas.

2) Aço inoxidável. Aplicações que utilizam baixa corrente (abaixo de 200A, referida como baixa corrente adiante) e exigem alta qualidade e bom acabamento da solda, como locomotivas e vasos de pressão na indústria química.

3) Alumínio e suas ligas. Aplicações que utilizam baixa corrente (abaixo de 200A, referida como baixa corrente a seguir) e exigem alta qualidade e aparência da solda, como trens de alta velocidade, interruptores de alta tensão e equipamentos de separação de ar. Especialmente trens de alta velocidade, incluindo CSR Sifang Rolling Stock, Tangshan Rolling Stock Plant e Changchun Railway Vehicles, bem como os pequenos fabricantes que prestam serviços terceirizados para eles. De acordo com fontes do setor, até 2015, todas as capitais provinciais e cidades com população superior a 500 mil habitantes na China terão conexões de trem-bala, indicando a enorme demanda por trens de alta velocidade e a demanda correspondente por trabalhos de soldagem e equipamentos de soldagem.

4) Cobre e suas ligas. Com base no entendimento atual, cobre e suas ligas basicamente utilizam soldagem MIG/MAG pulsada (dentro do escopo da soldagem a arco metálico com gás).