Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00402007
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

SOLDAGEM ROBOTIZADA COM ELETRODO REVESTIDO UTILIZANDO CONTROLE DE COMPRIMENTO DO ARCO ELÉTRICO COM COMPENSAÇÃO DA TEMPERATURA DO ELETRODO

COVERED ELECTRODE ROBOTIC WELDING WITH ARC LENGTH CONTROL USING COMPENSATION OF DROP VOLTAGE ALONG THE ELECTRODE AS A FUNCTION OF TEMPERATURE

Lima II, Eduardo José; Bracarense, Alexandre Queiroz

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Resumo

Nesse trabalho são mostrados os resultados obtidos na soldagem com eletrodo revestido utilizando robôs antropomórficos. A robotização da soldagem com eletrodo revestido alia os benefícios da robotização, como qualidade, repetibilidade, rastreabilidade e flexibilidade às particularidades inerentes ao processo, como o controle da composição química e da microestrutura da junta soldada por meio das diferentes variações de eletrodos e revestimentos. O movimento de mergulho deve ser realizado na poça de fusão mantendo constante o comprimento do arco, independentemente da velocidade de soldagem. Para a determinação do comprimento do arco, a tensão da máquina de solda e a temperatura no eletrodo são monitoradas, de forma a compensar o aumento da taxa de fusão e da resistividade elétrica do material. Observa-se que, controlando apenas a tensão, apesar de o robô conseguir mantê-la constante, o comprimento do arco aumenta significativamente no final do cordão, pois a queda de tensão sobre o eletrodo diminui durante o seu consumo. Para compensar esse efeito, essa queda de tensão foi modelada considerando a diminuição do comprimento do eletrodo e o aumento da resistividade elétrica com a temperatura. Dessa forma, foi possível manter o comprimento do arco constante até o final do cordão.

Palavras-chave

Soldagem, Eletrodo revestido, Robotização, Controle

Abstract

The objective of this work is to show the results obtained with the shielded metal arc welding (SMAW) using an anthropomorphic robot. The procedure allies the robotization benefits such as quality, repeatability, traceability and flexibility to the ones inherent of the SMAW process, such as the chemical composition and microstructure control by using different electrodes and coatings. The diving movement must be done into the weld pool, maintaining the arc length constant, independently of the translation speed. To determine the arc length, the welding voltage and the electrode temperature are monitored, in order to compensate the melting rate and the material electric resistivity increase. It is observed that, controlling only the voltage, although the robot is able to keep it constant, the arc length significantly increases at the end of the weld bead, because the voltage drop on the electrode diminishes during electrode consumption. To compensate this effect, the voltage drop is modeled considering the electrode length reduction and the electric resistivity increase with the temperature. It is possible to keep the arc length constant during the entire welding.

Keywords

Shielded metal arc welding, Robotization, Control

Referências



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