12.6. Processos de soldagem a arco - GMAW (MIG/MAG): Seleção de gases de proteção

12.6. Processos de Soldagem a Arco - GMAW (MIG/MAG): Seleção de Gases de Proteção

A soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding), conhecida popularmente como MIG (Metal Inert Gas) quando se utiliza gás inerte, e MAG (Metal Active Gas) quando se utiliza gás ativo, é um processo de soldagem a arco que utiliza um arame consumível como eletrodo e um gás de proteção para resguardar o metal de solda da contaminação atmosférica. A seleção adequada do gás de proteção é um componente crítico para assegurar a qualidade, a produtividade e a economia do processo de soldagem. Este texto aborda aspectos fundamentais na seleção dos gases de proteção para o processo GMAW.

Função dos Gases de Proteção

Os gases de proteção têm como principal função proteger a poça de fusão do contato com o oxigênio, nitrogênio e vapor d'água presentes na atmosfera, que podem causar porosidade, inclusões de escória, oxidação e outros defeitos na solda. Além disso, o gás de proteção influencia a estabilidade do arco, a transferência de metal, a penetração e a morfologia do cordão de solda.

Tipos de Gases de Proteção

Os gases de proteção utilizados no processo GMAW podem ser classificados em dois grandes grupos: inertes e ativos. Os gases inertes, como o argônio e o hélio, não reagem quimicamente com o metal de solda. Já os gases ativos, como o dióxido de carbono (CO2) e misturas que contêm oxigênio, reagem com o metal de solda e podem afetar a composição química e as propriedades mecânicas da solda.

Seleção de Gases com Base no Material a ser Soldado

• Aços Carbono e Aços Baixa Liga: Para a soldagem de aços carbono e aços baixa liga, o CO2 puro é frequentemente utilizado devido ao seu baixo custo. No entanto, misturas de argônio com CO2 ou oxigênio são preferidas para melhorar a estabilidade do arco e a qualidade do cordão de solda. Uma mistura comum é 75% de argônio e 25% de CO2.
• Aços Inoxidáveis: A soldagem de aços inoxidáveis geralmente requer um gás inerte como o argônio para evitar a oxidação e a perda de elementos de liga. Misturas de argônio com pequenas quantidades de CO2 ou oxigênio podem ser usadas para melhorar a penetração e a aparência do cordão.
• Alumínio e suas Ligas: O argônio é o gás de proteção mais utilizado para a soldagem de alumínio, pois fornece uma poça de fusão limpa e uma excelente estabilidade do arco. O hélio ou misturas de argônio com hélio podem ser utilizados para aumentar a penetração e a fluidez da poça em espessuras maiores.

Considerações Técnicas na Seleção do Gás

A escolha do gás de proteção deve considerar diversos fatores técnicos, tais como:

• Estabilidade do Arco: Gases como argônio proporcionam um arco mais estável e suave, enquanto o CO2 pode tornar o arco mais agressivo e propenso a respingos.
• Transferência de Metal: O tipo de gás influencia o modo como o metal é transferido do arame para a poça de fusão. Gases inertes favorecem a transferência por spray, enquanto gases ativos podem favorecer a transferência por curto-circuito ou globular.
• Penetração: A adição de gases ativos como CO2 pode aumentar a penetração da solda, o que é útil em juntas com maior gap ou quando é necessária uma maior fusão do metal de base.
• Controle de Porosidade: A presença de umidade e outros contaminantes no gás de proteção pode levar à porosidade. É essencial que o gás seja de alta pureza e que o sistema de distribuição esteja livre de contaminação.

Impacto Econômico e Ambiental

A seleção do gás de proteção também deve levar em conta o impacto econômico e ambiental. Gases como o argônio são mais caros que o CO2, mas podem ser mais econômicos a longo prazo devido à redução de defeitos e retrabalho. Além disso, a escolha de gases com menor impacto ambiental pode ser um fator decisivo em algumas indústrias.

Conclusão

A seleção correta do gás de proteção é vital para o sucesso do processo GMAW. Cada material e aplicação pode exigir um gás específico ou uma mistura para otimizar a soldagem. A experiência e o conhecimento técnico são fundamentais para fazer a escolha adequada, equilibrando qualidade, produtividade e custos. Além disso, a conscientização sobre as implicações ambientais e a busca por soluções sustentáveis são cada vez mais importantes no contexto atual da indústria de soldagem.

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