Poderia GTAW quente

No fio quente GTAW (GTAW-HW), um fio aquecido (à direita) é alimentado na parte de trás de uma poça de fusão criada pelo arco do eletrodo de tungstênio (à esquerda).

Considere uma aplicação automatizada de soldagem de tubos. Provavelmente, você usaria um processo de soldagem a arco de tungstênio alimentado por fio (GTAW) para o passe de raiz e, em seguida, pararia e mudaria para um processo de soldagem a arco fluxado (FCAW) ou soldagem a arco submerso (SAW) para o preenchimento e tampa passa. Você faria isso movendo o tubo para uma estação de solda separada ou trocando as fontes de energia e a configuração da tocha.

É um procedimento comum, com certeza, mas leva tempo. O problema é: por que não apenas manter a fonte de alimentação GTAW automatizada, a alimentação de arame e a tocha - e aquecer o arame em vez de usar processos separados para os passes de raiz e preenchimento? Por que não usar apenas o processo GTAW hot-wire (GTAW-HW)? Não é uma ideia absurda, considerando o sucesso histórico do GTAW-HW na indústria de petróleo e gás, principalmente com revestimento.

Claro, isso não se aplica a certas aplicações de soldagem de tubos, e o GTAW-HW não pode superar as taxas de deposição de, digamos, SAW dupla ou tandem. Mas realmente não é uma simples questão de um processo de soldagem ultrapassar outro. Manter o mesmo equipamento para todos os passes de solda em uma solda de tubo elimina a troca, simplifica o treinamento do operador e ocupa menos espaço.

Baixas taxas de deposição e baixas velocidades de deslocamento têm sido o calcanhar de Aquiles do GTAW. Em toda a fabricação, se uma fábrica automatizou seu GTAW, por meio de robótica ou de outra forma, é provável que os requisitos rigorosos de qualidade da solda o exijam e os requisitos de produtividade sejam muito grandes para processos manuais. Mas o GTAW não precisa ser lento, e aí está o verdadeiro potencial do GTAW-HW.

O GTAW-HW usa duas fontes de alimentação independentes. Um energiza o eletrodo de tungstênio para produzir o arco de soldagem; o outro não produz nenhum arco, mas usa resistência elétrica para aquecer um fio que é alimentado através de um tubo de contato (semelhante ao bico de contato na soldagem a arco de metal a gás) e na poça de fusão.

O arco do eletrodo de tungstênio simplesmente derrete o metal base para criar uma poça de fusão. Um mecanismo separado alimenta o fio através de um tubo de contato e na poça de fusão. O tubo de contato é energizado pela fonte de alimentação de fio quente e pré-aquece o fio por meio de resistência elétrica até um nível exatamente no ponto de fusão quando ele entra na poça de fusão atrás (ou às vezes ao lado) do eletrodo de tungstênio. Como o arame é aquecido até o ponto de fusão, ele não esfria a poça de fusão, mas promove um bom umedecimento à medida que o arame derrete e flui através da poça de fusão até as bordas da solda.

Observe que o aquecimento do fio ocorre entre o tubo de contato e a poça de fusão. E desde que a extensão do fio esteja abaixo do copo de gás de proteção da tocha, não é necessária uma proteção de gás separada na tocha de fio quente.

O aquecimento do fio aumenta as taxas de deposição. Também pode diminuir a diluição entre o metal de solda e o metal base. Sabe-se que tal configuração deposita 12 libras ou mais de metal de solda por hora ao soldar na posição plana e 2 a 8 libras. por hora na posição 2G (horizontal). Em alguns casos, GTAW-HW pode soldar em quatro vezes a taxa de GTAW convencional.

O processo GTAW-HW é projetado para soldagem mecanizada e não é prático para operação manual. Isso ocorre porque o fio precisa ser alimentado a uma taxa constante em uma área definida, geralmente na parte posterior da poça de fusão; é onde a poça de fusão é maior, dando ao fio o maior alvo. É chamado de ponto de impacto do fio e configurá-lo para a peça de trabalho é uma parte crítica de uma configuração de fio quente. Também é necessário manter a altura da tocha constante e a distância ponta-obra no arame. Existem simplesmente muitas variáveis ​​para controlar para operação manual.

Posicionado ao lado da tocha GTAW, o tubo de contato se parece muito com a ponta de uma tocha GMAW, mas você não deseja que ele se comporte como tal. Isto é, você não quer que ele fique tão energizado que crie um arco separado. Esse arco criará respingos a apenas 0,125 polegada de distância do eletrodo de tungstênio, que por sua vez contaminará o eletrodo.