Diferença entre os processos de soldagem GMAW e GTAW

A soldagem é uma das técnicas de união populares que podem unir permanentemente dois ou mais materiais com ou sem a aplicação de calor, pressão e material de enchimento. A soldagem por fusão é o grupo de processos de soldagem em que as superfícies de contato do componente original são fundidas por aquecimento para formar coalescência. A soldagem a arco é o processo de soldagem por fusão mais popular, onde o calor é aplicado por meio de arco elétrico constituído entre dois eletrodos sob a presença de uma diferença de potencial suficiente. Existem diferentes processos de soldagem a arco para unir uma variedade de materiais de diversas maneiras. A soldagem a arco de metal a gás (GMAW) e a soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW) são dois desses processos de soldagem a arco que oferecem certas vantagens exclusivas.



Soldagem por arco de metal a gás (GMAW) é um processo econômico de união em que a coalescência é formada por fusão de superfícies de contato e metal de adição por meio de arco elétrico constituído entre eletrodo consumível e metal original condutor. Como o eletrodo é consumível, ele é alimentado continuamente a uma taxa constante por meio de um alimentador de arame mecanizado. Portanto, não pode ser realizado no modo autógeno, pois o eletrodo consumível é parte integrante do processo. Gás de proteção adequado (inerte ou ativo) pode ser usado para proteger o leito de solda contra contaminação. No entanto, o metal de adição pode ser depositado no cordão de solda em uma taxa mais rápida e, portanto, esse processo é produtivo e econômico. Se executado corretamente usando um conjunto ótimo de parâmetros, pode produzir uma junta sólida e confiável.



Soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW) , popularmente conhecida como soldagem a gás inerte de tungstênio (TIG), é um processo sofisticado de soldagem por fusão onde a união é realizada pela formação de coalescência devido à fusão das superfícies de contato. Aqui o arco elétrico é constituído entre material de base condutor e eletrodo de tungstênio não consumível. Como o eletrodo não é consumível, o material de enchimento deve ser aplicado separadamente quando houver espaço suficiente na raiz. Também é favorável para o modo de soldagem autógeno, onde nenhum enchimento é aplicado. Gás de proteção, preferencialmente gás inerte como argônio, também é aplicado para proteger a poça de metal quente durante a soldagem do oxigênio atmosférico. Embora o processo seja comparativamente mais lento, sua capacidade de unir diversos metais e produzir juntas fortes e confiáveis ​​o torna um processo favorável em muitas aplicações. A aparência esplêndida do cordão de solda e a junta sem defeitos também são duas vantagens importantes. O GMAW difere do GTAW em muitos aspectos e suas diferenças são apresentadas abaixo em forma de tabela.

Tabela:Diferenças entre os processos de soldagem GMAW e GTAW

Soldagem por arco de metal a gás (GMAW)	Soldagem por arco de tungstênio a gás (GTAW)
GMAW utiliza um eletrodo consumível. Assim, o material do eletrodo derrete e se deposita no cordão de solda.	A soldagem GTAW ou TIG usa eletrodo não consumível e, portanto, o material do eletrodo não é depositado no cordão de solda.
A composição metalúrgica do material do eletrodo é semelhante à do componente original.	O eletrodo é feito apenas de tungstênio (com elementos de liga menores).
Não pode ser realizado no modo autógeno, pois a deposição do material do eletrodo é inerente a esse processo.	É um processo de soldagem a arco favorável para soldagem em modo autógeno.
Como o eletrodo fornece o preenchimento necessário para preencher a lacuna da raiz, nenhum material de preenchimento externo é aplicado.	O material de enchimento, se necessário, é aplicado externamente, geralmente na forma de hastes de pequeno diâmetro.
O processo GMAW pode utilizar um gás de proteção inerte ou ativo.	O processo GTAW utiliza principalmente gás de proteção inerte.
O processo GMAW é muito mais rápido, pois o eletrodo (ou enchimento) é alimentado continuamente pelo sistema mecanizado.	GTAW é um processo comparativamente mais lento. Portanto, não é economicamente favorável.
O processo GMAW produz respingos, mesmo que o conjunto ideal de parâmetros seja usado para soldagem.	GTAW é um processo de soldagem sem respingos.
A aparência do cordão de solda não é tão boa.	Fornece cordão de solda aparentemente esplêndido.
É um processo comparativamente mais fácil de executar.	Deseja-se um soldador experiente e atencioso para realizar este processo.

Eletrodo consumível e não consumível: Durante a soldagem a arco, o arco elétrico é estabelecido entre um eletrodo e materiais de trabalho condutivos. A alta densidade de calor deste arco derrete as superfícies de contato dos componentes originais, bem como o metal de adição, se aplicado. Quando um eletrodo se funde e consequentemente se deposita no cordão de solda durante a soldagem, ele é denominado eletrodo consumível. Em outras palavras, quando o eletrodo é consumido para fornecer carga, é chamado de eletrodo consumível. Na soldagem a arco de metal a gás (GMAW), o eletrodo é do tipo consumível, pois derrete devido ao aquecimento do arco e, posteriormente, deposita-se no cordão de solda. Ao contrário disso, no processo de soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW), o eletrodo permanece intacto sob intenso aquecimento do arco. Como não derrete para depositar o metal de adição necessário, é do tipo não consumível. Consequentemente, a vida útil do eletrodo GTAW é maior do que a do eletrodo GMAW.

Composição do material do eletrodo: No GMAW, a composição metalúrgica do eletrodo (ou enchimento) é mais ou menos a mesma dos componentes originais, que devem ser unidos. O GTAW sempre utiliza um eletrodo pontiagudo de tungstênio, independentemente da composição do material original. No entanto, alguns elementos de liga (por exemplo, tório, óxido de lantânio, óxido de cério, zircônia, etc.)

Possibilidade de executar no modo autógeno: Um modo autógeno de soldagem é realizado sem a aplicação de qualquer metal de adição. Aqui a diferença de raiz é mantida mínima, geralmente zero. Durante a soldagem, apenas as superfícies de contato são fundidas por aquecimento via arco elétrico e podem esfriar. O material fundido das duas superfícies se mistura e, ao esfriar, cria o cordão de solda. O processo GMAW deposita inerentemente o metal de adição no cordão de solda, pois utiliza um eletrodo consumível. Portanto, não pode ser realizado no modo autógeno. Como a soldagem TIG utiliza um eletrodo não consumível, pode ser realizada com vantagem no modo autógeno. De fato, é um processo de soldagem preferido para união em modo autógeno.

Aplicação de metal de adição externamente: Nenhum metal de adição é necessário para aplicar de fonte externa no processo GMAW, pois o próprio eletrodo atua como metal de adição. Na soldagem TIG, no entanto, o enchimento pode ser aplicado separadamente, se desejado. Embora o TIG seja preferido para a junção de modo autógeno, ele também pode ser realizado no modo homogêneo ou no modo heterogêneo. O enchimento na forma de haste de pequeno diâmetro pode ser alimentado na zona de solda abaixo do arco elétrico a uma taxa constante pré-determinada. Esta haste de enchimento derrete devido ao aquecimento do arco e deposita o enchimento necessário. A composição desta haste de enchimento pode ser semelhante à do material de trabalho ou pode ser diferente; no entanto, deve ser compatível com o metal original, caso contrário será produzida uma junta defeituosa.

Gás de proteção inerte e ativo: O gás de proteção é usado para proteger o cordão de solda quente do oxigênio atmosférico, criando uma camada protetora ao redor de toda a zona de solda. Também, direta ou indiretamente, ajuda a reduzir o nível de respingos, estabilizar o arco e melhorar as propriedades do cordão de solda. Este gás de proteção pode ser inerte ou um gás ativo também. Um gás de proteção ativo pode mostrar melhor capacidade em determinadas situações. Tais gases também podem induzir elementos químicos no cordão de solda para melhorar várias propriedades mecânicas da junta. O processo GMAW pode utilizar ambos os tipos de gás de proteção; e, portanto, pode ser classificado em dois grupos:gás metal inerte (MIG) e gás metal ativo (MAG). MIG utiliza apenas gás inerte como argônio, hélio, etc. MAG utiliza gás ativo como dióxido de carbono, oxigênio, etc., geralmente misturado com gás inerte em diferentes proporções. Por outro lado, o processo de soldagem GTAW ou TIG utiliza apenas gás inerte, predominantemente argônio.

GMAW é um processo mais rápido em comparação com TIG: No processo GMAW, o eletrodo na forma de fio de pequeno diâmetro e enrolado em uma piscina é alimentado continuamente por um arranjo mecanizado adequado. Assim, o enchimento pode ser depositado em uma taxa mais rápida e, consequentemente, este processo de soldagem é altamente produtivo em comparação com a soldagem TIG.

Nível de respingos e aparência: Respingos são pequenas gotículas de metal de lima fundido que são produzidas devido à dispersão do arco e saem da zona de soldagem. Este respingo causa perda de metal de adição e, portanto, taxa de deposição de carga não uniforme que às vezes leva a vários defeitos de soldagem, incluindo reforço negativo e imprecisão dimensional. Também dificulta a aparência e requer esmerilhamento após a soldagem para sua remoção. Muitos processos de soldagem a arco produzem respingos, incluindo GMAW. Não pode ser realizado de maneira livre de respingos, mesmo que seja usado um conjunto ideal de parâmetros de processo e uma técnica de soldagem adequada. A soldagem TIG geralmente não produz respingos, a menos que a superfície do material de trabalho não esteja limpa. O cordão de solda produzido pela soldagem TIG é liso e superficialmente atraente.

Proficiência do soldador: O GMAW é bastante mais fácil de executar, pois a maioria dos movimentos é automatizada. Até mesmo o movimento da tocha pode ser automatizado usando um arranjo adequado. Estabelecer o arco também é mais fácil. Comparado a isso, a soldagem TIG é um processo sofisticado e, portanto, requer um soldador experiente para realizar a soldagem sem problemas, sem sopro de arco ou terminação de arco indesejada. O estabelecimento do arco é crucial, pois o eletrodo de tungstênio pode grudar na superfície de trabalho, levando a um defeito de inclusão de tungstênio.

A comparação científica entre a soldagem a arco de metal a gás (GMAW) e a soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW) é apresentada neste artigo. O autor também sugere que você consulte as seguintes referências para melhor compreensão do tema.

• Soldagem a gás inerte de tungstênio (TIG ou GTA) por TWI-Global.com.
• Manual de soldagem a arco de metal a gás por W. H. Minnick (2007, Goodheart Willcox).
• Soldagem TIG e MIG básica (GTAW e GMAW) por I. H. Griffin, E. M. Roden e C. W. Briggs (3 ^rd edição, Delmar Cengage Learning).