Soldagem TIG (GTAW) Explicada: Processo, Benefícios e Aplicações

O que é Soldagem a Arco Tungstênio com Gás Inerte (GTAW)?

Soldagem a arco tungstênio com gás inerte (GTAW), também conhecida como soldagem TIG (Tungsten Inert Gas), é processo de soldagem a arco que usa eletrodo de tungstênio não consumível para produzir a solda. A zona de solda e o eletrodo são protegidos da oxidação ou outra contaminação atmosférica por gás de proteção inerte (argônio ou hélio).

Metal de adição normalmente usado, embora algumas soldas, chamadas soldas autogênicas ou de fusão, não o requeiram. Quando hélio é usado, conhecido como soldagem heliarc. Fonte de potência de corrente constante produz energia elétrica, conduzida através do arco por coluna de gás altamente ionizado e vapores metálicos conhecida como plasma.

GTAW é mais comumente usada para soldar seções finas de aço inoxidável e metais não ferrosos como alumínio, magnésio e ligas de cobre. O processo dá ao operador maior controle sobre a solda que processos concorrentes como soldagem a arco com eletrodo revestido e soldagem a arco metálico com gás, permitindo soldas mais fortes e de maior qualidade.

Porém, GTAW é comparativamente mais complexa e difícil de dominar, e significativamente mais lenta que a maioria das outras técnicas. Processo relacionado, soldagem a arco plasma, usa tocha ligeiramente diferente para criar arco mais focalizado e, como resultado, é frequentemente automatizada.

Como Funciona a Soldagem GTAW?

Soldagem GTAW manual é método relativamente difícil, devido à coordenação exigida do soldador. Similar à soldagem com maçarico, normalmente requer duas mãos, pois a maioria das aplicações exige que o soldador alimente manualmente o metal de adição na zona de solda com uma mão enquanto manipula a tocha na outra. Manter curto comprimento de arco, evitando contato entre eletrodo e peça, também é importante.

Para iniciar o arco, gerador de alta frequência (similar a bobina Tesla) fornece faísca elétrica. Esta cria caminho condutivo para corrente de soldagem através do gás de proteção e permite iniciar o arco enquanto eletrodo e peça estão separados, tipicamente 1,5–3 mm (0,06–0,12 pol).

Uma vez iniciado o arco, o soldador move a tocha em pequeno círculo para criar poça de solda, cujo tamanho depende do diâmetro do eletrodo e quantidade de corrente.

Mantendo separação constante entre eletrodo e peça, o operador move a tocha ligeiramente para trás e inclina-a cerca de 10–15 graus da vertical. Metal de adição adicionado manualmente na frente da poça de solda conforme necessário.

Soldadores desenvolvem técnica de alternar rapidamente entre mover a tocha para frente (avançar poça) e adicionar metal de adição. A vareta é retirada da poça cada vez que o eletrodo avança, mas mantida sempre dentro do escudo de gás para evitar oxidação de sua superfície e contaminação da solda.

Varetas de adição de metais com baixo ponto de fusão, como alumínio, exigem que o operador mantenha distância do arco permanecendo dentro do escudo. Se muito próximo, a vareta pode derreter antes de contato com a poça.

À medida que a solda se aproxima da conclusão, a corrente do arco é frequentemente reduzida gradualmente para permitir solidificação da cratera e prevenir trincas de cratera no final da solda.

Gás de Proteção na Soldagem GTAW

Selecionado conforme material a ser soldado. Diretrizes:

• Argônio: gás de proteção mais comum, usado para ampla gama de materiais: aços, aço inoxidável, alumínio, titânio.
• Argônio + 2 a 5% H2: adição de hidrogênio torna gás levemente redutor, auxiliando produção de soldas mais limpas sem oxidação superficial. Arco mais quente e constrito permite velocidades maiores. Desvantagens: risco de trinca por hidrogênio em aços carbono e porosidade em ligas de alumínio.
• Hélio e misturas hélio/argônio: adição de hélio eleva temperatura do arco. Promove velocidades maiores e maior penetração. Desvantagens: alto custo do gás e dificuldade em iniciar arco.

Construção ou Partes da Soldagem TIG/GTAW

Máquina de Soldagem TIG consiste nos seguintes equipamentos:

1. Fonte de Alimentação
2. Suprimento de Gás Inerte
3. Tocha/Porta-eletrodo
4. Eletrodo de Tungstênio
5. Gás de Proteção
6. Vareta de Adição

1. Fonte de Alimentação

Na soldagem TIG precisamos de fonte de potência constante; flutuação de corrente dificulta soldar juntas corretamente.

Dois tipos:

1. Fonte DC
2. Fonte AC

Na DC: solda aços, níquel, titânio, etc. Na AC: solda magnésio, alumínio, etc.

2. Suprimento de Gás Inerte

Precisamos de suprimento de gás inerte para proteger zona de solda de gases atmosféricos (Oxigênio, Nitrogênio, Hidrogênio). Geralmente argônio usado como gás inerte na soldagem TIG.

3. Tocha de Soldagem

Projetada para operação automática ou manual. Em construção, ambas iguais; na manual, têm cabo para segurar; na automática, projetadas para montagem em máquina automática.

Tochas têm sistema de refrigeração por água ou ar. Corrente abaixo de 200 A: geralmente refrigeração a ar; acima de 200 A: refrigeração a água para baixar temperatura. Interior da tocha geralmente de cobre para aumentar condutividade térmica. Tochas têm arranjo de fixação (porta) para segurar eletrodo de tungstênio firmemente.

4. Eletrodo de Tungstênio

Eletrodo não consumível de tungstênio ou liga de tungstênio. Devido à alta resistência à temperatura (ponto de fusão 3.422 °C), usa-se tungstênio. Diâmetro varia 0,5 mm a 0,65 mm; comprimento 75 mm a 610 mm.

5. Gás de Proteção

Protegem poça de solda de gases atmosféricos como nitrogênio, oxigênio, que danificam superfície criando porosidade, sopro, etc. Escolha depende do tipo de soldagem, condição atmosférica, tipo de metal, etc. Geralmente argônio usado. Às vezes misturas argônio-hélio.

6. Vareta de Adição

Como eletrodo não consumível (tungstênio), em alguns casos precisamos material separado para preencher espaço entre duas juntas. Material pode ser aço carbono, alumínio, etc. Depende do tipo de junta, material da peça, espessura e propriedades.

Aplicações da Soldagem TIG/GTAW

• Especialmente usada em soldagem de materiais refratários, chapas e reativos.
• Grande variedade de metais, aplicada a várias indústrias: aeroespacial, automotiva, reparo, arte.
• Aeroespacial: Aeronaves e espaçonaves construídas em parte por soldagem TIG.
• Automotiva: Construção segura e durável essencial.
• Reparo: De brinquedos infantis a ferramentas de alumínio.

Vantagens da Soldagem TIG/GTAW

• Solução para juntas críticas e situações requerendo soldas pequenas ou excepcionalmente precisas.
• Pode ser realizada com ampla variedade de metais.
• Feita corretamente, produz solda de alta qualidade e pureza comparada a outros processos, crucial em muitas aplicações.
• Pode ser automática e manual.
• Uma das formas mais eficientes de unir dois metais.
• Nenhuma escória produzida.
• Pode ser feita em qualquer posição.

Desvantagens da Soldagem TIG/GTAW

• Não usada para chapas grossas de metal.
• Mais complexa — trabalhadores altamente qualificados e profissionais necessários.
• Questão de segurança: soldadores expostos a alta intensidade de luz causando danos oculares.
• Preço dos serviços alto. Custos variam conforme materiais e escopo do projeto.
• Processo lento de soldagem.

Perguntas Frequentes

O que é Soldagem a Arco Tungstênio com Gás Inerte?

Processo de soldagem a arco que usa eletrodo de tungstênio não consumível para produzir solda. Zona de solda e eletrodo protegidos da oxidação ou contaminação atmosférica por gás de proteção inerte (argônio ou hélio).

O que é GTAW?

Solda produzida por aquecimento com arco entre eletrodo de tungstênio (não consumível) e peça. Proteção por mistura de gás inerte. Nenhum respingo ou escória. Também chamada soldagem TIG.

GTAW é o mesmo que soldagem TIG?

Soldagem TIG (Tungsten Inert Gas), também conhecida como GTAW, é processo de soldagem a arco que produz solda com eletrodo de tungstênio não consumível.

Para que serve a soldagem GTAW?

Mais comumente para soldar aço inoxidável e materiais não ferrosos como alumínio e magnésio, mas aplicável a quase todos os metais, exceto zinco e suas ligas.

Qual o processo de soldagem a arco tungstênio com gás?

Também conhecida como TIG, usa eletrodo de tungstênio não consumível. Metal de adição adicionado de fonte externa, geralmente vareta de metal nu.

Quais as desvantagens da soldagem GTAW?

• Dificuldade: considerada processo mais difícil de dominar, requer muita habilidade.
• Velocidade: velocidades de deslocamento relativamente lentas, taxa de deposição menor que outros processos.
• Não Automação:
• Custo:

Quanto ganham soldadores GTAW?

Média: $33.163/ano e $16/hora na Califórnia, EUA. Faixa: $31.199 a $39.001.

Qual tipo de soldagem é mais forte?

TIG produz soldas mais limpas e precisas que MIG ou outros arcos, sendo a mais forte. Diferentes trabalhos podem requerer métodos diferentes; TIG geralmente mais forte e maior qualidade, mas use MIG ou outro se o trabalho exigir.

Soldagem TIG é soldagem a frio?

Existe processo TIG também chamado soldagem a frio. Máquinas TIG com corrente contínua e alternada podem ter configuração "fria". Processo manual onde cada vez que arco é iniciado com pistola TIG, tem efeito "zapping".

Qual gás é melhor para soldagem TIG?

Argônio é gás inerte mais comum para projetos TIG. Poucos gases podem ser usados; argônio é mais popular por ser versátil em vários metais: aço doce, inoxidável, alumínio.

Qual a temperatura da soldagem TIG?

Processo de arco que opera em altas temperaturas (acima de 6.000°F / 3.300°C) para fundir e aquecer metais. Mais cara que soldagem com eletrodo, mas mais limpa e versátil (aço, alumínio, latão, etc.).

Vantagens e desvantagens da soldagem TIG?

Vantagens: precisão detalhada, várias aplicações e posições, soldagem de metais extremamente complexos, eletrodos não consumíveis. Desvantagens: processo demorado, equipamentos complexos, questões de segurança, custo do gás inerte.

Soldadores ficam cegos com o tempo?

Sem proteção ocular adequada do arco, sofrem flash do soldador (fotoqueratite), condição por exposição a radiação UV intensa resultando em cegueira temporária e desconforto extremo. Lesões mais graves podem causar cegueira permanente.

Como afiar tungstênio corretamente para arco estável?

Preferível usar roda de esmeril especialmente para tungstênio, resistente à dureza. Afiar eletrodo reto na direção da roda a 90° e certificar que marcas de esmeril são longitudinais.

O que é GTAW e SMAW?

SMAW — Revestimento do eletrodo se desintegra durante soldagem produzindo gás de proteção. Nenhum gás separado aplicado. GMAW — Gás de proteção (inerte ou ativo) suprido de cilindro. GTAW — Gás de proteção inerte suprido de cilindro.

Diferença entre GMAW e GTAW?

GMAW usa eletrodo consumível; material do eletrodo funde e deposita no cordão. GTAW/TIG usa eletrodo não consumível; material do eletrodo não deposita no cordão.

Vantagens e desvantagens do GTAW?

Vantagens GTAW	Desvantagens GTAW
Soldas limpas, alta qualidade	Taxas de deposição menores
Solda ampla gama de metais	Requer alto nível de habilidade
Sem respingos, escória, faíscas ou fumaça	Nível mais alto de raios UV
Permite soldagem em todas posições	Requer boa coordenação olho-mão para solda de qualidade

Qual o metal mais difícil de soldar?

Alumínio é muito difícil devido ao ponto de fusão, condutividade térmica e ductilidade.

Pode soldar TIG sem gás?

NÃO, não pode soldar TIG sem gás! Gás necessário para proteger eletrodo de tungstênio e poça de solda do oxigênio. A maioria das tochas TIG também refrigeradas pelo gás; sem gás, risco de queimar a tocha.

O que é soldagem a vácuo?

Cimentação a vácuo ou soldagem a vácuo: processo natural de solidificação de pequenos objetos em vácuo duro. Exemplo notável: poeira na superfície da Lua. Reportado como problema nos primeiros satélites americanos e soviéticos, pois pequenas peças móveis travavam.

Quanto custa cilindro de argônio?

Cilindros de argônio considerados mais caros, preços até $350 para cilindro novo.

Pode usar CO2 para soldagem TIG?

Não, TIG requer estritamente gás inerte. Argônio puro é o mais comum. Às vezes misturas argônio/hélio para seções mais grossas de alumínio onde calor adicional necessário.

Soldagem TIG é fácil?

GTAW/TIG frequentemente especificada para requisitos estéticos, estruturais ou de código rigorosos. Processo complexo, indiscutivelmente o mais difícil de aprender.

TIG precisa de material de adição?

Não requer material de adição; baseia-se em ponta de tungstênio para aquecer e unir superfícies metálicas diretamente.

O que posso soldar com TIG?

Aço, aço inoxidável, cromo-molibdênio, alumínio, ligas de níquel, magnésio, cobre, latão, bronze, até ouro. Útil para vagões, quadros de bicicleta, cortadores de grama, maçanetas, para-lamas, etc.