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15 de julho de 2024

Processo de soldagem TIG dupla fusão

Processo de soldagem TIG dupla fusão

O que é TIG Dupla Fusão?

O processo de soldagem TIG dupla fusão, ou GTAW-DF é uma variação do processo TIG (GTAW) no qual a soldagem é performada com a combinação de dois arcos elétricos em uma mesma poça de fusão, sendo um localizado em um lado da chapa (arco 1) e o segundo arco aberto pelo lado oposto da chapa (arco 2). Por este motivo os profissionais da soldagem que iniciaram este processo usaram a terminologia “Dupla fusão” ou em outros países como Synchronized TIG Welding (Soldagem TIG sincronizada). A representação do processo esta ilustrada na figura abaixo:

Esquema do processo TIG dupla fusão mostrando tocha 1 e tocha 2 posicionadas em lados opostos da chapa, cada uma abrindo seu próprio arco

Dois soldadores realizando simultaneamente a soldagem TIG dupla fusão em lados opostos de uma peça

Características de cada arco elétrico

Arco 1:

  • Primeiramente Inicia-se a soldagem pela ignição deste arco elétrico de um lado do chanfro;
  • Neste arco o processo de soldagem é com metal de adição (heterogêneo);
  • O objetivo deste processo é soldar conforme o processo convencional (GTAW), formando a poça de fusão através da fusão do metal de base e metal de adição e fazer o acabamento neste lado da chapa.

Arco 2:

  • Após a ignição do arco 1, este arco é aberto juntamente com a poça de fusão do lado oposto do arco 1;
  • Neste arco o processo de soldagem é sem metal de adição (autógeno), também denominado por “caldeamento”;
  • O objetivo deste processo é caldear a poça de fusão pelo lado oposto, o qual tem um efeito de puxar a poça para o sentido da tocha do arco 2, aumentando significativamente a penetração da junta;
  • Para soldagem de aços inoxidáveis, este segundo arco também protege a poça de fusão contra oxidação, servindo de purga.

Cordão de solda de raiz em tubo mostrando o acabamento obtido pelo processo TIG dupla fusão

Soldadores realizando o segundo arco do processo TIG dupla fusão pelo lado oposto da chapa

Comparação com TIG convencional

Comparando o processo GTAW convencional com o GTAW-DF na soldagem de uma junta de 6mm de espessura, o GTAW necessita de chanfro em V, ou em X, com abertura de 3,2mm para ter acesso do metal de adição, onde serão necessários de pelo menos 3 passes para a soldagem completa da junta. No processo GTAW-DF, não requer chanfro para esta espessura, necessitando somente de 3,2mm de abertura de raiz e então a junta é soldada com apenas 1 passe, conforme podemos nas figuras a seguir:

Esquemático do processo GTAW convencional com chanfro mostrando tocha, metal de adição, proteção gasosa e poça de fusão no lado face e lado raiz

Esquemático do processo GTAW em uma junta de 6mm com chanfro em X.

Cordão de solda em tubo mostrando a sequência de passes do processo GTAW com chanfro em X

Sequência de passes do processo GTAW em uma junta de 6mm com chanfro em X.

Esquemático da ignição do primeiro arco do processo GTAW-DF em chapa de 6mm sem chanfro, com tocha 1 e metal de adição

Esquemático do processo GTAW-DF no momento de ignição do primeiro arco em uma chapa de 6mm de espessura, sem chanfro.

Esquemático da ignição do segundo arco do processo GTAW-DF mostrando tocha 1 e tocha 2 e o aumento da penetração na poça de fusão

Esquemático do processo GTAW-DF no momento de ignição do segundo arco em uma chapa de 6mm de espessura, sem chanfro.

Na ultima figura, é possível observar o efeito da abertura do segundo arco, puxando a poça de fusão para a direção da tocha 2 e aumentando significativamente a penetração do processo.

Esquema da junta soldada em passe único pelo processo GTAW-DF em chapa de 6mm de espessura

Sequência de passes do processo GTAW-DF em uma junta de 6mm.

Os equipamentos de soldagem são os mesmos dos GTAW (TIG) convencional, porém precisa de duas máquinas de soldagem e dois soldadores trabalhando juntos. Confirma mais sobre o processo GTAW convencional neste artigo.

Aplicações

Esta variação do processo é somente aplicável para passes de raiz e onde se tem acesso pelos dois lados. A grande vantagem em relação ao processo convencional, é que com o GTAW-DF é possível alcançar maiores velocidades de soldagem para os passes de raiz, aumentando a produtividade, removendo necessidade de goivagem e purga, e menor índice de retrabalho em soldas que requerem ensaios volumétricos.

  • Somente acessível em juntas com acesso pelos dois lados, ou seja, em chapas retas ou seções circulares com diâmetro maior de 500mm;
  • Necessita de 2 soldadores simultâneos;
  • Velocidade de soldagem 2 vezes maior que o GTAW convencional;
  • Não necessita de muita limpeza no chanfro;
  • Não necessita remover pontos de solda do chanfro, pois estes são fundidos novamente por completo;
  • Chapas até 6mm necessitam somente de um passe para completar a junta;
  • Elimina necessidade de goivagem ou limpeza pelo lado da raiz;
  • Baixíssima incidência de defeitos de soldagem.