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Dicas de especialistas: Seleção de parâmetros para soldagem TIG

Está tendo dificuldades para obter a solda TIG perfeita? A escolha dos parâmetros corretos pode fazer toda a diferença entre uma solda forte e limpa e uma solda fraca e bagunçada. Este artigo aborda os parâmetros essenciais da soldagem TIG, incluindo corrente de soldagem, tensão do arco, diâmetro do eletrodo e taxa de fluxo de gás. Ao compreender esses fatores, você poderá otimizar seu processo de soldagem, garantindo resultados consistentes e de alta qualidade. Mergulhe de cabeça para aprender as dicas e os truques que podem elevar suas habilidades de soldagem a um nível profissional.

Última atualização:
28 de junho de 2024
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Índice

Os principais parâmetros da soldagem TIG incluem a corrente de soldagem, a tensão do arco, a velocidade de soldagem, o diâmetro do eletrodo de tungstênio e o formato da ponta, o diâmetro do bocal e o fluxo de gás, a distância do bocal até a superfície da peça de trabalho e o ângulo da tocha de soldagem.

(1) Seleção dos parâmetros de soldagem TIG manual

1) Tipo de corrente e polaridade.

Há dois tipos de correntes de soldagem: corrente contínua e corrente alternada. A corrente contínua tem dois métodos diferentes de conexão: direta e reversa. A escolha do tipo de corrente e da polaridade depende principalmente do tipo de material que está sendo soldado e dos requisitos para a solda.

Para reduzir ou eliminar as flutuações de corrente causadas por alterações no comprimento do arco, Soldagem TIG requer o uso de uma fonte de energia com características externas de queda acentuada ou de corrente constante. As características e o escopo aplicável de diferentes tipos de correntes e conexões de polaridade na soldagem TIG são mostrados na Tabela 5-80.

Tabela 5-80 Características e escopo aplicável de diferentes tipos de correntes e conexões de polaridade na soldagem TIG

Tipos de correnteCorrente contínua, eletrodo positivoCorrente contínua, eletrodo negativoCorrente alternada
Método de conexão
Proporção aproximada de distribuição de calorPeça de trabalho 70%, eletrodo 30%Peça de trabalho 30%, eletrodo 70%Peça de trabalho 50%, eletrodo 50%
Características da penetraçãoProfundo e estreitoRaso e largoMédio
Ação de limpeza atódicaNenhumPresentePresente (quando a peça de trabalho é negativa)
ф3,2W Corrente máxima permitida para o eletrodo400A420A250A
Materiais aplicáveisLatão, ligas de cobre, ferro fundido, aço inoxidável, dissimilares metais, titânio, prataGeralmente não é usadoAlumínio, magnésio, bronze de alumínio, bronze de berílio, alumínio fundido

2) Corrente de soldagem.

A corrente de soldagem geralmente é selecionada com base no material, na espessura e na posição da solda. O diâmetro do eletrodo de tungstênio deve ser escolhido com base na corrente de soldagem. A faixa de corrente de soldagem permitida para diferentes diâmetros de eletrodo de tungstênio é mostrada na Tabela 5-81.

Tabela 5-81 Faixa de corrente de soldagem permitida para diferentes diâmetros de eletrodo de tungstênio (unidade: A)

Diâmetro do eletrodo/mmCorrente alternadaCorrente contínua, polaridade retaCorrente contínua, polaridade reversa
Tungstênio puroTungstênio Thoriated, Tungstênio CeriatedTungstênioTungstênio Thoriated, Tungstênio CeriatedTungstênioTungstênio Thoriated, Tungstênio Ceriated
0.52~152~152~202~20--
115~5515~7010~7510~75--
1.645~9060~12540 ~13060~15010~2010 ~20
265~12585~16075~180100~20015~2515~25
2.580~140120~210130~230170~25017~3017~30
3.2140 ~190150~250160 ~310225~33020~3520~35
4180~260240~350275~450350~48035~5035~50
5240~350330~460400~625500 ~ 67550~7050 ~70
6.3300~450430~575550~675650~95060~10065~100

3) Tensão do arco.

A tensão do arco é o principal parâmetro que determina a largura do cordão de solda. Tensões de arco mais baixas são usadas na soldagem TIG para obter uma boa proteção da poça de fusão. Ao soldar sob proteção de hélio, devido à maior ionização do hélio, o mesmo comprimento de arco tem uma tensão de arco maior em comparação com um arco de argônio.

A tensão do arco está relacionada ao ângulo da ponta do eletrodo de tungstênio. Quanto mais afiada for a ponta do eletrodo de tungstênio, maior será a tensão do arco, com uma faixa comum de 10 a 20V.

4) Diâmetro do eletrodo de tungstênio e formato da ponta.

A escolha do diâmetro do eletrodo de tungstênio depende do tipo, da polaridade e do tamanho da corrente de soldagem a ser usada. Ao mesmo tempo, a nitidez da ponta do eletrodo de tungstênio afeta a profundidade e a largura da solda. Consulte a Tabela 5-82 para conhecer os formatos da ponta do eletrodo de tungstênio e as faixas de corrente.

Tabela 5-82 Formas de ponta de eletrodo de tungstênio e faixas de corrente

Diâmetro do eletrodo de tungstênio /mmDiâmetro da ponta /mmÂngulo da ponta / (°)Eletrodo de corrente contínua positivo
Corrente CC constante /ACorrente de pulso /A
10.125122~152~25
10.25205~305~60
1.60.5258~508~100
1.60.83010~7010~140
2.40.83512~9012~180
2.41.14515 ~15015~250
3.21.16020~20020~300
3.21.59025~25025~350

5) Velocidade de soldagem.

A velocidade de soldagem da soldagem TIG depende da espessura da peça de trabalho e da corrente de soldagem. Como o eletrodo de tungstênio pode suportar correntes mais baixas, a velocidade de soldagem geralmente é inferior a 20 m/h. A velocidade máxima de soldagem da soldagem TIG mecanizada pode exceder 35 m/h, mas, nesse momento, é preciso considerar o efeito da velocidade de soldagem sobre a forma laminar do gás de proteção.

6) Diâmetro do bocal e fluxo de gás.

O fluxo mínimo de gás necessário para proteger efetivamente a área de soldagem está relacionado ao formato e ao tamanho do bocal da tocha de soldagem. O diâmetro do bocal depende da espessura da peça de trabalho e do tipo de junta e, à medida que o diâmetro do bocal aumenta, o fluxo de gás precisa ser aumentado de forma correspondente.

O diâmetro do bocal pode ser selecionado de acordo com a seguinte fórmula:

D=(2,5 ~3,5)d w

Na fórmula:

  • Diâmetro do bocal D ou diâmetro interno, mm;
  • w diâmetro do eletrodo de tungstênio, mm.

Depois que o diâmetro do bocal é determinado, a taxa de fluxo de argônio pode ser calculada da seguinte forma:

Q=(0,8 ~1,2)D

Onde:

  • Taxa de fluxo de argônio Q, L/min;
  • Diâmetro do bocal D.

Quando D for pequeno, use o limite inferior para Q; quando D for grande, use o limite superior para Q.

Geralmente, quando a abertura do bocal é de 8 a 12 mm, a taxa de fluxo de gás de proteção é de 5 a 15 L/min; quando o diâmetro do bocal aumenta para 14 a 22 mm, a taxa de fluxo de gás é de 10 a 20 L/min. Ao soldar chapas grossas de alumínio e ligas de alumínio, a taxa de fluxo de gás deve chegar a 25~35L/min.

Além disso, a taxa de fluxo de gás também depende do ambiente de soldagem. Ao soldar em uma área com movimento de ar, a taxa de fluxo de gás deve ser aumentada de acordo com a velocidade do ar, e a taxa de fluxo também pode ser selecionada por meio de testes de soldagem. Quando a taxa de fluxo é adequada, a cor da superfície da solda pode ser usada para identificar.

A relação entre a cor e o efeito protetor das soldas de aço inoxidável é mostrada na Tabela 5-83.

Tabela 5-83 Relação entre a cor e o efeito protetor das soldas de aço inoxidável

Cores da costura de soldaBranco-prateado, amarelo-douradoAzulVermelho-cinzaCinzaPreto
Eficácia da proteçãoExcelenteBomJustoRuimPior

A relação entre a cor e o efeito protetor das soldas de titânio e de ligas de titânio é mostrada na Tabela 5-84.

Tabela 5-84 Relação entre a cor das soldas de titânio e de ligas de titânio e o efeito de proteção

Cores da costura de soldaPrata-brancoOuroRoxo-azulAzul-cinzaAmarelo-branco
Eficácia da proteçãoExcelenteBomJustoRuimPior

Consulte a Tabela 5-85 para saber a taxa de fluxo de argônio, a abertura do bocal e a distância até a peça de trabalho.

Tabela 5-85 Taxa de fluxo de argônio, abertura do bocal e distância até a peça de trabalho

Métodos de soldagemVazão de argônio adequada (L/min)Diâmetro do bocal (mm)Distância entre o bocal e a peça de trabalho (mm)
Soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG)3~255 ~205 ~12
Soldagem com gás inerte metálico (MIG)10~50≤308~15

Consulte a Tabela 5-86 para saber a relação entre a corrente de soldagem, o diâmetro do bocal e a taxa de fluxo de gás.

Tabela 5-86 Relação entre corrente de soldagem, diâmetro do bocal e taxa de fluxo de gás

Corrente de soldagem /ASoldagem CCSoldagem AC
Diâmetro do bocal /mmVazão de gás / (L/min)Diâmetro do bocal /mmVazão de gás / (L/min)
10 ~1004~9.54 ~58~9.56~8
101 ~1504 ~9.54~79.5~117 ~10
151~2006~136~811 ~137 ~10
201~3008~138~913 ~ 168 ~15
301~50013 ~169~1216 ~198~15

Observação: A corrente máxima de soldagem permitida para bicos de metal é de 500A e para bicos de cerâmica é de 300A.

(2) Seleção dos parâmetros de soldagem TIG automática

Os parâmetros de soldagem TIG automática incluem parâmetros de soldagem manual com eletrodo de tungstênio e arco de argônio e velocidade de alimentação do arame. A velocidade de alimentação do arame deve corresponder à velocidade de soldagem e à corrente de soldagem. O impacto dos parâmetros de soldagem TIG na formação da solda e na qualidade da soldagem raramente é independente na produção real, como nos processos de soldagem TIG manual, em que apenas a corrente de soldagem e a taxa de fluxo de argônio são especificadas.

Durante a soldagem TIG automática, os parâmetros de soldagem que precisam ser controlados incluem corrente de soldagem, tensão do arco, velocidade de soldagem, taxa de fluxo de argônio, diâmetro do arame e velocidade de alimentação do arame. Além disso, ao soldar metais particularmente reativos, como o titânio, é necessário aumentar a proteção da zona de alta temperatura e tomar medidas de proteção rigorosas.

(3) Parâmetros típicos de soldagem TIG

1) Consulte a Tabela 5-87 para obter os parâmetros de soldagem TIG manual para alumínio e ligas de alumínio, aço inoxidável.

Tabela 5-87 Parâmetros de soldagem TIG manual para alumínio e ligas de alumínio, aço inoxidável

MaterialEspessura da placa/mmTipo de ranhuraNúmero de camadas de solda (frente/verso)Diâmetro do eletrodo de tungstênio/mmDiâmetro do fio de solda/mmTemperatura de pré-aquecimento/°CCorrente de soldagem/ATaxa de fluxo de argônio/l/min)Abertura do bocal/mm
Alumínio e ligas de alumínio1Borda chanfradaFrente 121.6-45 ~ 607~98
1.5Chanfrado ou ranhura em IFrente 121.6~2.0-50~807~98
2Ranhura em IFrente 12 ~32~2.5-90 ~1208 ~128~12
3Ranhura em YFrente 132~3-150 ~1808~128~12
41~2/143-180 ~20010~158~12
51~2/143~4-180~24010~1510 ~12
61~2/154-240~28016~2014 ~16
82 /154~5100260~32016~2014 ~16
103~4/1~254~5100 ~150280~34016~2014 ~16
123~4/1~25 ~64~5150~200300~36018~2216~20
143 ~4/1~25 ~65~6180~200340~38020~2416 ~20
164~5/1~265~6200 ~220340~38020~2416~20
184~5/1~265~6200~240360~40025~3016~20
204~5/1~265~6200~260360~40025~3020~22
16 ~20Ranhura em X2~3/2~365~6200~260300~38025~3016~20
22~253 ~4/3 ~46 ~75~6200~260360~40030~3520~22
Aço inoxidável1Junta de topo121.6-7~283~412~47
1.2Junta de topo121.6-153~425
1.5Junta de topo121.6-5 ~193~48~32

① Velocidade de soldagem, em cm/min.

2) Consulte a Tabela 5-88 para obter os parâmetros de soldagem TIG manual para aço carbono e aço de baixa liga.

Tabela 5-88 Parâmetros de soldagem TIG manual para aço carbono, aço de baixa liga

Espessura da solda/mmCorrente de soldagem/ADiâmetro do fio/mmVelocidade de soldagem/(mm/min)Taxa de fluxo de gás/(L/min)
0.9100ф1.6300~3704~5
1.2100~125ф1.6300~4504~5
1.5100 ~140ф1.6300~4504~5
2.5140~180ф2 300 ~4505~6
3.2150 ~200ф3250~3005~6

3) Consulte a Tabela 5-89 para obter os parâmetros de soldagem TIG manual para cobre e ligas de cobre.

Tabela 5-89 Parâmetros de soldagem TIG manual para cobre e ligas de cobre

MaterialEspessura da solda/mmTipo de ranhuraEletrodo de tungstênioDiâmetro do eletrodo/mmDiâmetro do fio de enchimento/mmCorrente de soldagem/ADiâmetro do bocal/mmTaxa de fluxo de gás/(L/min)Temperatura de pré-aquecimento/°C
Cobre<1.5Único VThoriated2.42140-18086-8-
2-3Único VThoriated3.23160-2808-106-10-
4-5Ranhura em VThoriated43-4250-35010-128-12100-150
6-10Ranhura em VThoriated54-5300-40010-1210-14300-500
Latão1.2Junta de topoThoriated3.2-160-18087-
Latão-estanho2Único VThoriated3.23180-20087-
Fósforo de estanho<1.6Único VThoriated3.21.690-15010-128-12-
Bronze1.6-3.2Único VThoriated3.22-3100-22010-128-12-
Bronze de alumínio<1.6Único VCeriated1.61.625-8010-129-10-
3.2Único VCeriated3.22-3160-21010-1210-12-
9.5Ranhura em VCeriated44210-33010-1212-13-
Bronze de silício1.6Único VCeriated1.61.6100-12087-
3.2Único VThoriated2.42130-15087-
6.4Ranhura em VThoriated3.23200-250109-
9.5Ranhura em VThoriated3.23230-280109-
Bronze Níquel<3.2Único VThoriated3.22-3250-30012-1412-14-
3.2-9.5Ranhura em VThoriated43280-32012-1412-14-

4) Soldagem TIG manual de titânio e ligas de titânio (conexão positiva DC, junta de topo) parâmetros de soldagem, consulte a Tabela 5-90.

Tabela 5-90 Parâmetros de soldagem TIG manual de titânio e liga de titânio (conexão positiva CC, junta de topo)

Espessura da placa/mmTipo de chanfroNúmero de camadas de soldaDiâmetro do eletrodo de tungstênio/mmDiâmetro do fio/mmCorrente de soldagem/ATaxa de fluxo de argônio/(L/min)Diâmetro do bocal/mmNotas
Bocal principalEscudo de arrastoLado de trás
0.5Bisel em V único11.51.030 ~508~1014~166~810Folga na junta de topo de 0,5 mm, o titânio também não pode ser adicionado

Folga do fio 1,0 mm
112.01.0~2.040~608~1014~166~810
1.512.01.0~2.060~8010~1214~168~1010 ~12
212.0~3.01.0~2.080~11012~1416~2010~1212 ~14
2.512.0~3.02.0110~12012~1416~2010~1212 ~14
3Bisel em Y único1 ~23.02.0~3.0120~14012~1416~2010~1214 ~18Folga do chanfro de 2 a 3 mm, borda cega de 0,5 mm

A parte traseira da solda é revestida com uma placa de apoio de aço

Ângulo de chanfro 60°~65°
3.51~23.0~4.02.0~3.0120~14012~1416~2010~1214 ~18
423.0~4.02.0~3.0130~15014~1620~2512~1418 ~20
423.0~4.02.0~3.020014~1620~2512~1418 ~20
52~34.03.0130~15014~1620~2512~1418~20
62~34.03.0~4.0140~18014~1625~2812~1418~20
72~34.03.0~4.0140~18014~1625~2812~1420~22
83 ~44.03.0~4.0140~18014~1625~2812~1420~22
10Bisel duplo Y4~64.03.0~4.0160~20014~1625~2812~1420~22Ângulo de chanfro de 60°, borda cega de 1 mm

Ângulo de chanfro de 55°, borda cega de 1,5 a 2,0 mm

Ângulo de chanfro de 55°, borda cega de 1,5 a 2,0 mm, espaço de 1,5 mm
136~84.03.0~4.0220~24014~1625~2812~1420~22
20124.04.0200~24012~142010~1218
2264.04.0~5.0230~25015~1818~2018~2020
2515~164.03.0~4.0200~22016~1826~3020~2622
3017~184.03.0~4.0200~22016~1826~3020~2622

5) Consulte a Tabela 5-91 para obter os parâmetros de soldagem TIG automatizada para alumínio e ligas de alumínio.

Tabela 5-91 Parâmetros de soldagem TIG automatizada para alumínio e ligas de alumínio

MaterialEspessura da placa/mmNúmero de camadas de soldaDiâmetro do eletrodo de tungstênio/mmDiâmetro do fio/mmCorrente de soldagem/ATaxa de fluxo de argônio/(L/min)Abertura do bocal/mmVelocidade de alimentação do fio/(cm/min)
Alumínio e ligas de alumínio111.5 ~21.6120 ~1605~68~10-
2131.6~2180 ~22012 ~148 ~10108 ~117
31~2 42220~24014 ~1810 ~14108~117
41~252~3240~28014 ~1810 ~14117 ~ 125
5252~3280 ~32016 ~ 2012 ~16117 ~ 125
6~82~3 5~63280 ~32018~2414 ~18125~133
8~122~363~4300 ~34018~2414 ~18133 ~142
Aço inoxidável1.5121.6125 ~1308~10260
2131.6138~1426~8260

6) Consulte a Tabela 5-92 para obter os parâmetros de soldagem TIG automatizada para titânio e ligas de titânio (DC positivo, junta de topo).

Tabela 5-92 Parâmetros de soldagem TIG automatizada para titânio e ligas de titânio (DC positivo, junta de topo)

Espessura da placa / mmTipo de chanfroNúmero de camadas de soldagemDimensões da tira de apoio na ranhura de formaçãoDiâmetro do eletrodo de tungstênio / mmDiâmetro do fio / mmCorrente de soldagem / ATensão do arco / VVelocidade de soldagem / (cm/min)Vazão de argônio / (L/min)
Largura / mmProfundidade / mmBocal principalEscudo de proteçãoLado de trás
1I-grove150.51.61.270~10012~1530~378~1012~146~8
1.2I-grove150.721.2100~12012~1530~378~1012~146~8
1.5I-grove150.721.2~1.6120~14014~1637~4010~1214~168~10
2I-grove1612.51.6~2.0140~16014~1633~3712~1414~1610~12
3I-grove171.132.0~3.0200~24014~1632~3512~1416~1810~12
4Bisel único com folga de 2 mm281.323200~26014~1632~3314~1618~2012~14
6Ranhura em Y 60°3--43240~28014~1830~3714~1620~2414~16
10Ranhura em Y 60°3--43200~26014~1815~2014~1618~2012~14
13Ranhura em Y dupla 60°4--43220~26014~1833~4214~1618~2012~14

7) Consulte a Tabela 5-93 para obter os parâmetros de soldagem TIG para tubos de aço inoxidável austenítico (soldagem suspensa).

Tabela 5-93 Parâmetros de soldagem TIG para tubos de aço inoxidável austenítico (soldagem suspensa)

Espessura/mmForma de chanfroCorrente de soldagem/AVelocidade de soldagem/(mm/min)Notas
1.5100 ~110460 ~480Usado para soldagem suspensa de tubos redondos e quadrados, com proteção de gás argônio dentro do tubo para proteger a parte traseira da solda.
2120 ~130400 ~410
3190~200300 ~310
Observação: Conecte ao DC positivo.

8) Consulte a Tabela 5-94 para obter os parâmetros de soldagem do passe de raiz da soldagem multicamada de tubos de aço inoxidável de paredes espessas usando a soldagem IG.

Tabela 5-94 Parâmetros de soldagem para o passe de raiz da soldagem TIG multicamada de tubos de paredes espessas de aço inoxidável

Diâmetro do fio / mmDiâmetro do eletrodo de tungstênio / mmPolaridade da correnteCorrente de soldagem / ATensão do arco / VVelocidade de soldagem / (cm/min)Método de tecelagemGás de proteção
TiposVazão / (L/min)
2.0(1.6)1.6Corrente contínua50~1309~164~14Oscilação transversalPureza do argônio (fração de volume) superior a 99,9%8~15
2.42.4Tangente
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