INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NA ABSORÇÃO DE OXIGÊNIO EM SOLDAGEM HIPERBÁRICA COM PROCESSO MAG
INFLUENCE OF PRESSURE ON OXYGEN ABSORPTION DURING GMAW HYPERBARIC WELDING
Santos, Valter Rocha dos; Santos, Jorge Fernandez dos; Rebello, João Marcos A.
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.00204001
Tecnol. Metal. Mater., vol.2, n4, p.1-6, 2006
Resumo
Na soldagem hiperbárica a seco com o processo MIG/MAG são pouco conhecidos os limites operacionais dos gases ativos presentes no gás de proteção. Assim, o presente trabalho tem como objetivo investigar a influência da pressão na faixa de 0,1 MPa a 11,1MPa (1 bar a 111 bar) e do teor de oxigênio presente no gás de proteção na composição química do metal de solda. As juntas de teste, depósitos sobre chapa e soldas multipasses em chanfro, empregando como metal de adição, aço com 1% Ni e 0,4% Mo, foram soldadas em simulador hiperbárico do GKSS Forschungszentrum Geesthacht GmbH, Alemanha. As pressões absolutas de teste foram: 5,1 MPa (51 bar); 7,1 MPa (71 bar); 9,1 MPa (91 bar) e 11,1 MPa (111 bar). Foram empregados os seguintes gases de proteção: He-0,1%O2, He-0,5%O2, Ar-0,3%O2, Ar-0,6%O2 e Ar-1,0%O2. Considerando as elevadas pressões parciais empregadas, são baixos os níveis de oxigênio atingidos no metal de solda e pequenas as variações de Mn, Si e C no metal de solda com o aumento da pressão parcial de oxigênio. Estes resultados não estão em concordância com dados apresentados na literatura, obtidos em soldagem atmosférica. Para explicar tal comportamento sugere-se que o fator determinante seja a maior taxa de evaporação desenvolvida com o aumento da pressão. A difusão do oxigênio através do vapor metálico que emerge das superfícies de metal fundido passa a ser um mecanismo a ser considerado e provavelmente o mais significativo.
Palavras-chave
Soldagem hiperbárica, Absorção de oxigênio, Processo MIG/MAG, Composição química
Abstract
Few technological data are available concerning operational limits of shielding gases aiming the application of the GMAW process in hyperbaric welding. In order to contribute to this knowledge, this paper presents results correlating the pressure and the oxygen content in the shielding gas to the weld metal chemical composition. The welding of bead on plate and multipass test joints was performed in the hyperbaric simulator of the GKSS Forschungszentrum Geesthacht GmbH, in Germany. The absolute pressures of 5,1 MPa (51 bar); 7,1 MPa (71 bar); 9,1 MPa (91 bar) e 11,1 MPa (111 bar) were applied in combination with the following Helium and Argon based gas mixtures: He-0.1%O2, He-0.5%O2, Ar-0.3%O2, Ar-0.6%O2 Ar-1.0%O2. The welding consumable was a low alloy steel wire containing 1% Ni and 0.4% Mo. Considering the high partial pressures attained the oxygen contents in the weld metals were unexpectedly low. In addition, increasing the oxygen partial pressure, small variations on the contents of Mn, Si and C in the weld metal were observed. These results do not follow the corresponding tendency reported in the literature for welding under the room pressure. To explain such behaviour it is suggested that under high pressures the oxygen partial pressure does not play an important role anymore. The oxygen diffusion throughout the metallic vapour which emerges from the molten metal surfaces is claimed to be a new mechanism to be considered and probably it becomes the most important controlling mechanism in the oxygen absorption by the weld metal.
Keywords
Hyperbaric welding, oxygen absorption, GMAW, chemical composition
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