A soldagem MIG (Metal Inert Gas) e MAG (Metal Active Gas) possuem várias aplicações na indústria. Aliam versatilidade, produtividade e ótima qualidade. Porém, seu sucesso depende do tipo e qualidade do gás utilizado.
O ar atmosférico é expulso da região de soldagem por um gás de proteção a fim de evitar sua contaminação, causada principalmente pelo:
- Nitrogênio (N2): no aço solidificado, ele reduz a ductilidade (capacidade do material em sofrer deformação plástica ou permanente sem se romper) e a tenacidade (capacidade de absorção de energia do material) do cordão de solda, podendo causar fissuras.
- Oxigênio (O2): quando em excesso, ele se combina com o carbono, formando o monóxido de carbono (CO), que pode permanecer no metal causando porosidade.
- Vapor d’água (H2O): o hidrogênio (H) presente no vapor d’água e no óleo combina-se com o ferro (Fe) ou com o alumínio (Al), resultando em porosidade, além de fissuração sob o cordão.
Neste artigo, exploraremos a fundo a importância do gás para solda MIG e MAG, seus tipos e, principalmente, a relação com a tocha de soldagem.
Qual é a importância do gás de proteção na soldagem MIG/MAG?
Comuns na soldagem industrial, os gases protegem o cordão soldado, além de influenciar diretamente a resistência mecânica, corrosão e a dureza.
Tal fato tem relação direta com a atmosfera terrestre. Segundo material técnico da USP, ela contém nitrogênio (78%), oxigênio (21%), vapor d’água e argônio.
Conforme explicado anteriormente, estes elementos podem reagir com o metal fundido, comprometendo a qualidade e a integridade da junta soldada.
O uso do gás correto e na medida certa, permite proteger a poça de fusão e o arco elétrico do ambiente atmosférico, impedindo a contaminação do cordão e influenciando a qualidade do produto.
Na soldagem MIG e MAG, os gases de proteção contribuem com a redução de custos, aumento da produtividade e da qualidade. Eles influenciam nas:
- Propriedades de geometria e tamanho do cordão soldado, aliando maior resistência mecânica e à corrosão, com dureza;
- Velocidades de soldagem, estabilidade do arco e perfil de penetração.
Gases mais comuns para a solda MIG
Os gases de proteção mais utilizados na soldagem MIG são:
- Argônio;
- Hélio;
Esses gases são os gases inertes, indicados principalmente para soldagem de materiais não ferrosos.
Gás argônio (Ar)
O argônio é um gás utilizado tanto puro quanto em combinações com outros gases para alcançar as características de arco desejadas na soldagem.
Quase todos os processos de soldagem podem utilizar o argônio ou misturas de argônio para alcançar:
- Boa soldabilidade;
- Propriedades mecânicas;
- Características do arco;
- Produtividade.
O argônio é empregado puro em materiais não ferrosos como o alumínio, ligas de níquel, ligas de cobre proporciona excelente estabilidade ao arco, boa penetração e ótimo perfil do cordão na soldagem desses metais.
Gás argônio (Ar)
Amplamente utilizado na soldagem. Por ser mais denso, este gás desloca o ar ao redor da área de solda, criando uma atmosfera protetora contra a ação do oxigênio e outros contaminantes.
Outras características do argônio:
- Fornece um arco estável e excelente proteção, aliando limpeza com maior qualidade;
- Permite boas partidas de arco em aplicações de baixa amperagem;
- Produz soldas visualmente atraentes;
- Usado para uma ampla gama de materiais: alumínio, aço inoxidável e outros metais não ferrosos.
Este gás produz uma coluna de arco restrita a uma alta densidade de corrente. Com isso, a energia do arco fica concentrada em uma pequena área.
Gás Hélio (He)
É empregado nas aplicações de soldagem onde há a necessidade de um maior aporte térmico para melhorar a coalescência do cordão de solda, maior penetração e maior velocidade de soldagem.
Quando comparado ao argônio, o hélio apresenta maior condutividade térmica e maior variação de tensão. Também conduz a solda a um perfil de penetração mais largo e mais raso.
A maior variação de tensão provoca maiores aportes térmicos em relação ao argônio, tendo como consequência então maior fluidez da poça de fusão.
Esse fenômeno é vantajoso na soldagem do alumínio, magnésio e ligas de cobre.
Por fim, o argônio melhora a estabilidade do arco e a ação de limpeza na soldagem do alumínio enquanto o hélio melhora a fluidez e a coalescência do metal de solda.
Gases mais comuns na soldagem MAG
Os gases mais utilizados para soldagem MAG, são:
- Dióxido de carbono;
- Misturas.
Estes são gases ativos muito utilizados na soldagem de metais ferrosos. Veja detalhes:
Dióxido de carbono (CO2)
O calor do arco protegido com dióxido de carbono o dissocia em monóxido de carbono e oxigênio livre.
Esse oxigênio combina-se com os elementos do arco para formar óxidos que são liberados da poça de fusão na forma de escória.
Embora o CO2 seja um gás ativo e produza um efeito oxidante, soldas íntegras podem ser consistentes e facilmente obtidas sem a presença de porosidade e outras descontinuidades.
Sua popularidade é devida:
- Disponibilidade;
- Boa qualidade da solda mesmo em altas velocidades;
- Baixo custo;
- Alta penetração;
- Instalação simples.
Uma desvantagem é que este gás gera elevado nível de respingo, impactando negativamente no custo de operação.
Misturas de gases
As misturas de gases são amplamente utilizadas nos processos MIG e MAG. Elas trazem a junção de diferentes gases em diferentes quantidade a fim de promover:
- Ajuste da qualidade da solda conforme a aplicação;
- Redução do custo;
- Otimização do processo.
Veja alguns exemplos:
- 75% de argônio com 25% de dióxido de carbono (C25): mistura econômica, com menos respingos e boa estabilidade do arco elétrico;
- 80% Ar / 20% CO2: similar à C25, mas com um arco ligeiramente suave e menor geração de respingos;
- 10% de argônio, 85-88% de hélio e 2-5% de CO2: garante boa penetração, soldas fluidas, além de combater a formação de óxido de cromo, que interfere nas propriedades da solda.
Outras misturas também como argônio e dióxido de carbono proporcionam soldas favoráveis para aços carbono
Qual é a relação entre o gás de proteção e a tocha de soldagem?
Você sabia que o gás para solda MIG e o tipo de tocha de soldagem têm uma relação intrínseca e fundamental?
A tocha não apenas alimenta o arame, mas também direciona e controla o fluxo do gás de proteção, logo, sua escolha é fundamental.
Alguns pontos exemplificam a importância de relacionar o tipo de gás e a tocha a ser adquirida e utilizada:
Vazão do gás
A vazão deve ser ajustada de acordo com algumas variáveis:
- Tipo de gás, junta e bocal;
- Diâmetro do arame;
- Posição de soldagem.
Tipo de bocal
O tipo de bocal (cônico, cilíndrico, etc.) e seu diâmetro interno também são escolhidos em função do gás e da aplicação a ser realizada.
Podemos tomar como exemplo a soldagem de alumínio com argônio puro. Nela, os bocais com maior diâmetro são mais recomendados, ao garantir uma boa cobertura.
Distância do bocal à peça
A distância entre o bocal da tocha e a peça também influencia na qualidade da proteção gasosa. Distâncias grandes comprometem a eficiência e pequenas causam turbulência no fluxo do gás.
Compatibilidade dos materiais
Certifique-se, antes da compra, se os materiais da tocha (isolamento e vedações), são compatíveis com o gás utilizado. Isso evita ocorrências de corrosão ou danos.
Veja dois exemplos práticos:
- Para soldagem de aço carbono com CO2 ou mistura Ar/CO2, recomenda-se o uso de tochas com bocais de menores diâmetros e vazões de gás mais baixas;
- Para soldagem de alumínio com argônio puro, devem ter diâmetros de bocais e vazões de gás mais altos.
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Tenha os melhores equipamentos e acessórios de soldagem
Para garantir o melhor desempenho na soldagem MIG e MAG, é fundamental contar com gases, tochas e demais equipamentos que prezam pela qualidade.
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