Fluxo de Calor de Soldagem

Capítulo 2 - Fluxo de Calor Durante Soldagem
Neste capítulo, discutiremos sobre fluxo de calor na peça durante a soldagem. Fluxo de calor durante a soldagem, como será demonstrado nas Partes II à IV deste livro, podem afetar transformações de fase durante a soldagem e portanto, a microestrutura e as propriedades resultantes do metal de solda. Este fluxo de calor também é responsável por tensões residuais e distorções, como será discutido no Capítulo 5.
2.1 - Fonte de Calor Para Soldagem
A natureza da fonte de calor é um fator importante no controle do fluxo de calor durante a soldagem. A eficiência e a distribuição de densidade de energia da fonte de calor, como será descrito mais tarde neste capítulo, pode afetar diretamente o fluxo de calor durante a soldagem em geral. Como será discutido no Capítulo 4, na soldagem à arco a distribuição de densidade de corrente e a força da fonte de calor podem afetar indiretamente o fluxo de calor, influenciando a convecção na poça fusão. Uma descrição detalhada de fonte de calor, a qual envolve outros aspectos importantes, tais como física do arco e física do estado sólido (1,2), não será feita aqui. Apesar disto, alguns resultados experimentais relativos à eficiência e a densidade de energia da fonte de calor serão apresentados.
A. Eficiência da fonte de calor
A eficiência de uma fonte de calor, η , é definida como se segue: η =

energia transferida para a peça_ energia gerada pela fonte de calor

Portanto, se a eficiência de uma fonte de calor, η , é conhecida, a energia transferida da fonte de calor para a peça, Q, pode ser determinada. Em soldagem à arco, eletroescória e com feixe de elétrons,
Q = η EI onde E e I são a tensão e a corrente, respectivamente. Em soldagem oxí-acetilênica, por outro lado,
Q (em watts) = η .

48 kJ . VC2H2 . litro C2H2

h
= 13.3 η VC2H2
3600 s

onde a taxa volumétrica de fluxo de acetileno em litros por hora VC2H2 e o calor de combustão de acetileno, 48