Vol. 21 Núm. 4 (2022): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Particularidades de la transferencia metálica y la aplicación de corriente pulsada en soldadura submarina

Orlando Mauricio Castellanos- Gonzalez
Universidad Federal de Minas Gerais
Ariel Rodríguez-Arias
Universidad Federal de Minas Gerais
Andrés Mauricio Moreno-Uribe
Centro Universitário Newton Paiva
José Leonardo Jácome-Carrascal
Universidad Francisco de Paula Santander
3D

Publicado 2022-10-18

Palabras clave

  • arco eléctrico,
  • transferencia por corto circuito,
  • transferencia globular repelida,
  • transferencia metálica mixta,
  • alambre tubular,
  • corriente pulsada,
  • soldadura submarina húmeda,
  • parámetros de proceso,
  • frecuencia de desprendimiento de gotas,
  • tamaño de las gotas,
  • estabilidad del proceso
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Cómo citar

Castellanos- Gonzalez, O. M., Rodríguez-Arias , A. ., Moreno-Uribe, A. M. ., & Jácome-Carrascal , J. L. . (2022). Particularidades de la transferencia metálica y la aplicación de corriente pulsada en soldadura submarina. Revista UIS Ingenierías, 21(4), 1–14. https://doi.org/10.18273/revuin.v21n4-2022001

Resumen

In this work, the types of metallic transfer present in electric arc welding with tubular wire and the main characteristics of the pulsed current technique applied in underwater wet welding are exposed. For this, it was essential to collect and analyze the information from different investigations, condensed into technical-scientific articles. This document is divided into two sections: first, the effect that the parameters and conditions of the process have on the type of metal transfer is elucidated. In addition, the application of the pulsed current is presented, and its effect on the control of the size of the metal drops, as well as its frequency and mode of detachment from the electrode to the weld pool.

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Referencias

  1. J. Łabanowski, “Development of under-water welding techniques,” Weld. Int., vol. 25, no. 12, pp. 933–937, Dec. 2011, doi: http://doi.org.10.1080/09507116.2010.540847
  2. M. Rowe, S. Liu, “Recent developments in underwater wet welding,” Sci. Technol. Weld. Join., vol. 6, no. 6, pp. 387–396, Dec. 2001, doi: http://doi.org.10.1179/stw.2001.6.6.387
  3. J. Wang, Q. Sun, Y. Jiang, T. Zhang, J. Ma, J. Feng, “Analysis and improvement of underwater wet welding process stability with static mechanical constraint support,” J. Manuf. Process., vol. 34, pp. 238–250, Aug. 2018, doi: http://doi.org.10.1016/j.jmapro.2018.06.007
  4. J. A. E. Mazzaferro, I. G. Machado, “Study of arc stability in underwater shielded metal arc welding at shallow depths,” Proc. Inst. Mech. Eng. Part C J. Mech. Eng. Sci., vol. 223, no. 3, pp. 699–709, Mar. 2009, doi: http://doi.org.10.1243/09544062JMES1067
  5. J. Wang, Q. Sun, S. Zhang, C. Wang, L. Wu, J. Feng, “Characterization of the underwater welding arc bubble through a visual sensing method,” J. Mater. Process. Technol., vol. 251, pp. 95–108, 2018, doi: http://doi.org.10.1016/j.jmatprotec.2017.08.019
  6. V. R. Santos et al., “Development of an oxyrutile electrode for wet welding,” Weld. J., vol. 91, no. 12, pp. 319–328, 2012.
  7. C. E. Grubbs, A. Bertelmann, S. L. S. Ibarra, D. J. Marshall, D. L. Olson, Welding Handbook Material and Applications. Miami: AWS, 2011.
  8. A. M. M. Uribe, A. Q. Bracarense, E. C. P. Pessoa, V. R. dos Santos, “Influência da Polaridade Sobre a Estabilidade do Processo de Soldagem Subaquática Molhada com Eletrodo Revestido,” Soldag. Inspeção, vol. 22, no. 4, pp. 429–441, 2017, doi: http://doi.org.10.1590/0104-9224/si2204.13
  9. A. R. Arias, A. Q. Bracarense, “Fatigue crack growth rate in underwater wet welds: out of water evaluation,” Weld. Int., vol. 31, no. 5, pp. 348–353, 2017, doi: http://doi.org.10.1080/09507116.2016.1218607
  10. N. M. Fonseca, P. J. Modenesi, A. R. Arias, “Caracterização por Reconstrução Tridimensional da Superfície de Fratura Gerada por Fadiga em Soldas Subaquáticas Molhadas,” Soldag. Inspeção, vol. 23, no. 2, pp. 143–156, 2018, doi: http://doi.org.10.1590/0104-9224/si2302.03
  11. A. R. Arias, “Avaliação da propagação de trinca por fadiga em soldas subaquáticas molhadas,” Universidade Federal de Minas Gerais, 2017.
  12. A. Q. Bracarense et al., “Estudo comparativo de eletrodos comerciais para soldagem subaquática molhada,” Soldag. Inspeção, vol. 15, no. 4, pp. 325–335, 2010, doi: http://doi.org.10.1590/S0104-92242010000400010
  13. A. M. Moreno-Uribe, A. Q. Bracarense, E. C. P. Pessoa, “The Effect of Polarity and Hydrostatic Pressure on Operational Characteristics of Rutile Electrode in Underwater Welding,” Materials (Basel)., vol. 13, no. 21, p. 5001, 2020, doi: http://doi.org.10.3390/ma13215001
  14. J. Emuejevoke Omajene, “Intelligent Control Mechanism for Underwater Wet Welding,” Int. J. Mech. Eng. Appl., vol. 3, no. 4, p. 50, 2015, doi: http://doi.org.10.11648/j.ijmea.20150304.11
  15. P. V. Marques, Soldagem-fundamentos e tecnologia. Editora UFMG, 2005.
  16. G. C. Silva, “Análise Comparativa do Cordão de Solda Gerado pelos Processos de Soldagem FCAW e SMAW na Soldagem de Aços de Baixo Teor de Carbono,” Trab. Conclusão Curso apresentado a Fac. Eng. da Univ. Fed. Juiz Fora, 2016.
  17. O. M. Castellanos-González, A. M. Moreno-Uribe, S. A. Ramón-Ramón, J. L. Jácome, “Evaluación de la transferencia metálica y estabilidad del proceso GMAW,” Rev. UIS Ing., vol. 20, no. 3, 2021, doi: http://doi.org.10.18273/revuin.v20n3-2021003
  18. C. M. D. Starling, P. J. Modenesi, T. M. D. Borba, “Caracterização do cordão na soldagem FCAW com um arame tubular ‘metal cored,’” Soldag. Inspeção, vol. 16, no. 3, pp. 285–300, 2011, doi: http://doi.org.10.1590/S0104-92242011000300010
  19. A. M. Moreno Uribe, O. M. Castellanos González, G. carolina Prada Botia, J. L. Jácome Carrascal, A. Rodríguez Arias, “Manufactura De Alambre Tubular Autoprotegido Y Evaluación De Condiciones Operacionales En Soldadura Submarina,” Investig. e Innovación en Ing., vol. 9, no. 1, pp. 167–179, 2021, doi: http://doi.org.10.17081/invinno.9.1.4015
  20. E. C. Amaral, A. M. Moreno-Uribe, A. Q. Bracarense, “Effects of PTFE on operational characteristics and diffusible H and O contents of weld metal in underwater wet welding,” J. Manuf. Process., vol. 61, pp. 270–279, 2021, doi: http://doi.org.10.1016/j.jmapro.2020.11.018
  21. M. M. Simões, F. M. Liberato, A. Q. Bracarense, “Development of a tubular wire with aisi 1006 carbon steel strip and metallic flux containing nickel, crhomium and iron powder for FCAW,” in 74o ABM Annual Congress, 2019, pp. 886–894.
  22. M. M. S. Ferreira et al., “Fabricação de eletrodo arame tubular auto protegido composto por tubo de aço carbono e fluxo contendo Fe-Cr-Ni para a formação de aço inoxidável como metal de solda na soldagem subaquática de aço carbono A36,” trabajo de grado, Universidade Federal de Minas Gerais, 2020.
  23. H. L. Li, D. Liu, Y. T. Yan, N. Guo, J. C. Feng, “Microstructural characteristics and mechanical properties of underwater wet flux-cored wire welded 316L stainless steel joints,” J. Mater. Process. Technol., vol. 238, pp. 423–430, 2016, doi: http://doi.org.10.1016/j.jmatprotec.2016.08.001
  24. V. A. de Meneses, J. F. P. Gomes, A. Scotti, “The effect of metal transfer stability (spattering) on fume generation, morphology and composition in short-circuit MAG welding,” J. Mater. Process. Technol., vol. 214, no. 7, pp. 1388–1397, 2014, doi: http://doi.org.10.1016/j.jmatprotec.2014.02.012
  25. N. Guo, M. Wang, Y. Du, W. Guo, J. Feng, “Metal transfer in underwater flux-cored wire wet welding at shallow water depth,” Mater. Lett., vol. 144, pp. 90–92, 2015, doi: http://doi.org.10.1016/j.matlet.2015.01.033
  26. N. Guo et al., “Classification of metal transfer mode in underwater wet welding,” Weld. J., vol. 95, no. 4, pp. 133S-140S, 2016.
  27. C. M. Starling, P. J. Modenesi, Estudo da transferência de metal de um arame tubular metal cored. 2005.
  28. F. Cheng, S. Zhang, X. Di, D. Wang, J. Cao, “Arc Characteristic and Metal Transfer of Pulse Current Horizontal Flux-Cored Arc Welding,” Trans. Tianjin Univ., vol. 23, no. 2, pp. 101–109, 2017, doi: http://doi.org.10.1007/s12209-017-0039-0
  29. E. Uddin, U. Iqbal, N. Arif, S. R. Shah, “Analysis of metal transfer in gas metal arc welding,” AIP Conference Proceedings, p. 030019, doi: http://doi.org.10.1063/1.5114003
  30. L. F. Defize, Metal transfer in gas-shielded arcs. Physics of the welding Arc. London: The institute of welding, 1962.
  31. T. B. Hazlett, G. M. Gordon, “Studies of welding arcs using various atmospheres and power supplies,” Weld. J., vol. 36, no. 8, pp. 382–385, 1957.
  32. N. Guo, Y. Fu, Y. Wang, Y. Du, J. Feng, Z. Deng, “Effects of welding velocity on metal transfer mode and weld morphology in underwater flux-cored wire welding,” J. Mater. Process. Technol., vol. 239, pp. 103–112, 2017, doi: http://doi.org.10.1016/j.jmatprotec.2016.08.019
  33. C. I. de Souza, V. A. Ferraresi, “Análise comparativa dos processos de soldagem GMAW e FCAW com transferência metálica por curto-circuito na posição horizontal,” Soldag. Inspeção, vol. 18, no. 3, pp. 268–280, 2013, doi: http://doi.org.10.1590/S0104-92242013000300009
  34. J. Norrish, Advanced welding processes. Springer Science & Business Media, 1992.
  35. C. J. Allum, “Welding technology data: pulsed MIG welding sheet 65,” Weld. Met. Fabr., vol. 53, no. 1, pp. 24–30, 1985.
  36. P. K. Palani, N. Murugan, “Selection of parameters of pulsed current gas metal arc welding,” J. Mater. Process. Technol., vol. 172, no. 1, pp. 1–10, 2006, doi: http://doi.org.10.1016/j.jmatprotec.2005.07.013
  37. “Manual da Inversal 300, fabricante: IML/LABSOLDA/UFSC,1995.”
  38. V. V. Díaz, F. F. Acevedo, T. V. da Cunha, “Uma Contribuição na Determinação das Variáveis da Corrente Contínua Pulsada para o Arame Tubular E71T-1M,” Soldag. Inspeção, vol. 23, no. 3, pp. 340–349, 2018, doi: http://doi.org.10.1590/0104-9224/si2303.04
  39. F. R. T. Corrêa, “Efeito dos parâmetros de pulso sobre as características geométricas e desempenho da soldagem com arame tubular autoprotegido e corrente pulsada,” Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2006.
  40. R. H. Gonçalves, C. Godinho, K. Correa, L. Colares, M. Skowronski, R. Bernardi, “Soldagem MIG/MAG com corrente pulsada para aplicação em passe de raiz,” 2017, [Online]. Available: https://labsolda.ufsc.br/publicacoes/artigos/2017_cobef_mateus.pdf.
  41. J. C. Dutra, C. Marques, R. H. G. e Silva, “Consonâncias e dissonâncias interpretativas no inter-relacionamento das variáveis da corrente pulsada aplicada à soldagem com arame de alumínio 4043,” Soldag. Inspeção, vol. 17, no. 3, pp. 201–209, 2012, doi: http://doi.org.10.1590/S0104-92242012000300004
  42. R. A. Bernardi “Investigações de ordem operacional e implementação de tecnologias para soldagem subaquática molhada com eletrodos revestidos,” trabajo de grado, Universidade Federal de Santa Catarina, 2018.
  43. N. Guo, Q. Cheng, Y. Fu, Y. Du, X. Zhang, J. Feng, “Investigation on the mass transfer control, process stability and welding quality during underwater pulse current FCAW for Q235,” J. Manuf. Process., vol. 46, pp. 317–327, 2019, doi: http://doi.org.10.1016/j.jmapro.2019.08.022
  44. L. M. Cirino, “Análise crítica de formas de onda de corrente e métodos de controle no processo MIG/MAG pulsado CC/CA,” tesis, Universidade Federal de Santa Catarina, 2020.
  45. A. R. Gonzalez, “Efeito da Forma da Onda sobre as Características de Fusão na Soldagem MIG/MAG com Corrente Pulsada,” tesis, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1997.
  46. C. JIA, J. WU, Y. HAN, Y. ZHANG, Q. YANG, C. WU, “Underwater Pulse-Current FCAW - Part 1: Waveform and Process Features,” Weld. J., vol. 99, no. 05, pp. 135s-145s, 2020, doi: http://doi.org.10.29391/2020.99.013
  47. J. Wu, Y. Han, C. Jia, Q. Yang, C. Wu, “Underwater Pulse-Current FCAW - Part 2: Bubble Behaviors and Waveform Optimization,” Weld. J., vol. 99, no. 12, pp. 303s-311s, 2020, doi: http://doi.org.10.29391/2020.99.028
  48. J. F. Wu, Y. Hang, C. Jia, Q. Yang, C. Wu, “Underwater Pulse-Current FCAW — Part 2: Bubble Behaviors and Waveform Optimization”, Welding Journal, vol. 99, p. 303- 311. 2020, doi: https://doi.org/10.29391/2020.99.028