Modelagem matemática do processo de soldagem GMAW: transferência por vôo livre Mathematical modeling of GMA welding: free fligth transfer

• Main Authors: Ivan José de Santana, Paulo J. Modenesi
• Format: Article
• Language: English
• Published: Associação Brasileira de Soldagem 2011-09-01
• Series: Soldagem & Inspeção
• Subjects: Soldagem MIG/MAG; Simulação numérica; Modelagem matemática; Parâmetros de soldagem; MIG/MAG welding; Numerical simulation; Mathematical modeling; Welding parameters
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-92242011000300003

Este artigo descreve a concepção e validação de um modelo matemático direcionado à soldagem GMAW. O modelo permite a predição de alguns parâmetros de soldagem, assim como o comportamento do processo em condições operacionais de transferência metálica por vôo livre. Este modelo foi baseado em um conjunto de equações, que descrevem as características operacionais da fonte de energia, as quedas de tensão que ocorrem no arco elétrico e nos componentes do circuito de soldagem, e em um balanço de energia na ponta do arame. A validação do modelo envolveu testes de soldagem mecanizada em corpos-de-prova de aço baixo carbono, com monitoração da corrente, tensão, comprimento de arco e velocidade de alimentação de arame. O modelo mostrou-se capaz de prever,em diferentes situações, com erros inferiores a 10%, os valores médios de alguns parâmetros fundamentais no processo de soldagem GMAW (valores médios de corrente, tensão e comprimento de arco elétrico), assim como, o comportamento destes na ocorrência de mudanças operacionais.<br>This paper describes the conception and validation of a mathematical model applied to GMA welding. This model allows predicting some welding parameters as well as process behavior for operation with free flight transfer mode. This model was based on a set of equations that describes the power source characteristics, the voltage drop along the electric arc, the welding circuit and the energy balance on the wire tip. The model validation was performed by comparing its results to experimental welding trials. In this test specimen steel of low carbon was used and the parameters welding current and voltage, speed of wire feeding and arc length were monitored. The results have shown that the model is able to correctly predict how different parameters change with alterations in wire feed, in different situations. Furthermore, welding current and voltage e arc length value were predicted with a least error lower than 10%.