Análise e otimização da soldagem de revestimento de chapas de aço ABNT 1020 com utilização de arame tubular inoxidável austenítico.

Abstract

A soldagem de revestimento de aços carbono com aços inoxidáveis tem ganhado destaque no meio industrial nos últimos anos por permitir que superfícies com propriedades anti-corrosivas sejam obtidas a partir de materiais de baixo custo, como os aços carbono ou aços de baixa liga. No entanto, visando garantir a qualidade final dos revestimentos, é importante que o procedimento de soldagem empregado seja bem ajustado, para que os cordões sejam depositados com a geometria desejada, apresentando ao mesmo tempo bons índices de produtividade e ocorrência nula de defeitos. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo a otimização da soldagem de revestimento de chapas de aço carbono ABNT 1020 utilizando arames tubulares de aço inoxidável ABNT 316L. Buscou-se identificar a combinação ótima dos parâmetros que oferecessem os melhores resultados quanto à geometria do cordão de revestimento e à produtividade do processo, garantindo ao mesmo tempo níveis mínimos de qualidade superficial. As respostas analisadas incluíram a largura do cordão, penetração, reforço e diluição, que representam as características geométricas do cordão. A produtividade foi otimizada através da taxa de deposição e do rendimento do processo. Como respostas de qualidade, foram consideradas a formação de escória e o aspecto superficial. Os parâmetros do processo analisados foram velocidade de alimentação do arame, tensão, velocidade de soldagem e distância bico de contato peça. Para a obtenção dos resultados ótimos, utilizou-se um método experimental dividido em duas fases. Inicialmente, empregou-se a Metodologia de Superfície de Resposta para o planejamento dos experimentos, coleta dos dados e análise dos efeitos dos parâmetros. A otimização do processo foi realizada através do Erro Quadrático Médio Multivariado (EQMM). Apesar de o EQMM ser uma ferramenta indicada para o tratamento de múltiplas respostas correlacionadas, verificou-se que o mesmo ainda não contemplava a otimização de múltiplas respostas correlacionadas com níveis de importância diferentes. Assim, foi desenvolvida neste trabalho uma estratégia de ponderação das respostas para este método. Os resultados mostram que todos os parâmetros analisados foram significativos, sendo que o grau de importância entre eles varia de acordo com as respostas de interesse. A estratégia de ponderação proposta para o EQMM foi utilizada com sucesso, o que permitiu alcançar os resultados ótimos.