Arco submerso

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Tecnologia em Metalurgia e Materiais, São Paulo, v.4, n.2, p. 33-38, out.-dez. 2007 33
estrutura e da composição química do cordão de
solda devido à possibilidade de se variar a formulação
do revestimento. Esse processo oferece
vantagens em relação a outros processos de
soldagem a arco elétrico, uma vez que é menos
1 Professor Doutor, Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento deEngenharia Mecânica, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha
CEP 31270-901 Belo Horizonte – MG, Brasil, (eduardo@demec.ufmg.br)
2 Ph.D Professor, Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia Mecânica, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha,
CEP 31270-901 Belo Horizonte – MG, Brasil, (bracarense@ufmg.br)
SOLDAGEM ROBOTIZADA COM ELETRODO REVESTIDO
UTILIZANDO CONTROLE DE COMPRIMENTO
DOARCO ELÉTRICO COM COMPENSAÇÃO
DA TEMPERATURA DO ELETRODO
Eduardo José Lima II 1
Alexandre Queiroz Bracarense 2
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 àsparticularidades 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 ea 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.
COVERED ELECTRODE ROBOTIC WELDING WITH ARC LENGTH
CONTROL USING COMPENSATION OF DROP VOLTAGEALONG
THE ELECTRODE AS A FUNCTION OF TEMPERATURE
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 microstructurecontrol 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 onlythe 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 thearc length constant during the entire welding.
Key words: Shielded metal arc welding; Robotization; Control.
1 INTRODUÇÃO
A soldagem com eletrodo revestido (SMAW – Shielded
Metal Arc Welding) é um processo predominantemente manual,
que tem como maior benefício a facilidade de controle da microdoi:
10.4322/tmm.00402007
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