A Soldagem MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas), também conhecida como GMAW (Gas Metal Arc Welding), é um processo de soldagem a arco elétrico semiautomático que se caracteriza pela alta produtividade e versatilidade. Nele, um arame-eletrodo consumível é alimentado continuamente através de uma tocha, enquanto um gás de proteção é liberado para proteger o arco e a poça de fusão. A principal distinção entre MIG e MAG reside no tipo de gás de proteção utilizado: inerte para MIG e ativo para MAG.
Princípios e Funcionamento do Processo
O processo MIG/MAG estabelece um arco elétrico entre o arame-eletrodo, que é alimentado de forma contínua e automática, e a peça de trabalho. O calor gerado pelo arco funde a ponta do arame e as bordas do metal base, formando a poça de fusão. Simultaneamente, um gás de proteção é expelido pela tocha, envolvendo o arco e a poça de fusão, protegendo-os da contaminação atmosférica (oxigênio e nitrogênio). O arame-eletrodo serve tanto como fonte de calor (ao conduzir a corrente) quanto como metal de adição.
A alimentação contínua do arame e a proteção gasosa eliminam a necessidade de troca de eletrodos e remoção de escória (ou a reduzem significativamente), o que resulta em maior velocidade de soldagem e produtividade em comparação com o eletrodo revestido. É um processo amplamente utilizado na indústria devido à sua eficiência e à capacidade de soldar uma vasta gama de materiais.
Equipamentos e Acessórios
Os componentes essenciais para a soldagem MIG/MAG são:
•Fonte de Energia: Geralmente de corrente contínua (CC), com característica de tensão constante (CV – Constant Voltage). Isso significa que a máquina mantém a tensão de soldagem relativamente estável, enquanto a corrente varia de acordo com a taxa de alimentação do arame.
•Alimentador de Arame: Um motor elétrico que puxa o arame de um rolo e o empurra através da tocha até a poça de fusão. A velocidade de alimentação do arame é um parâmetro crucial, pois controla a corrente de soldagem.
•Tocha MIG/MAG: Contém o bico de contato (que transfere a corrente para o arame), o bocal (que direciona o gás de proteção) e o gatilho para iniciar e parar a soldagem. Pode ser refrigerada a ar ou a água, dependendo da capacidade.
•Cilindro de Gás de Proteção: Armazena o gás (ou mistura de gases) que será utilizado para proteger a solda.
•Regulador de Gás e Fluxômetro: Controlam a pressão e a vazão do gás de proteção.
•Rolo de Arame: O consumível, que pode ser sólido ou tubular (autoprotegido ou com proteção gasosa).
•Cabo Terra: Conecta a peça de trabalho à fonte de energia, fechando o circuito.
Tipos de Arames e Gases de Proteção
•Arames Sólidos: Exigem gás de proteção externo. São os mais comuns e versáteis.
•Arames Tubulares (Flux-Cored Arc Welding – FCAW): Contêm um fluxo interno que, ao queimar, gera gás de proteção e escória, similar ao eletrodo revestido. Podem ser autoprotegidos (não precisam de gás externo) ou exigir gás externo. Oferecem maior produtividade e podem ser usados em ambientes externos com vento.
Gases de Proteção:
•MIG (Metal Inert Gas): Utiliza gases inertes, que não reagem quimicamente com a poça de fusão. Os mais comuns são:
•Argônio (Ar): Usado para soldar alumínio, magnésio, cobre e suas ligas, e aços inoxidáveis. Proporciona um arco estável e boa penetração.
•Hélio (He): Usado para soldar metais com alta condutividade térmica (alumínio, cobre) devido à sua maior energia de arco. Geralmente misturado com argônio.
•Misturas Ar/He: Combinam as vantagens de ambos os gases.
•MAG (Metal Active Gas): Utiliza gases ativos, que reagem quimicamente com a poça de fusão, influenciando a forma do cordão, a penetração e as propriedades mecânicas. Os mais comuns são:
•Dióxido de Carbono (CO2): O gás ativo mais econômico. Produz um arco mais instável e com mais projeções, mas oferece boa penetração. Usado principalmente para aços carbono e aços de baixa liga.
•Misturas Ar/CO2: As mais utilizadas para aços carbono e aços de baixa liga. A adição de argônio melhora a estabilidade do arco, reduz as projeções e melhora a aparência do cordão. Percentagens comuns variam de 75% Ar / 25% CO2 a 90% Ar / 10% CO2.
•Misturas Ar/O2: Usadas para aços inoxidáveis, melhoram a molhabilidade e a forma do cordão.
Modos de Transferência Metálica
A forma como o metal é transferido do arame para a poça de fusão afeta diretamente a qualidade e a aplicação da solda:
•Curto-circuito (Short-Circuit Transfer): O arame toca a poça de fusão, causando um curto-circuito e a transferência do metal. É o modo mais frio, ideal para soldar chapas finas e em todas as posições. Produz poucas projeções e é fácil de controlar.
•Globular (Globular Transfer): Gotas maiores de metal são transferidas através do arco. Ocorre com correntes mais altas que o curto-circuito. Pode gerar muitas projeções e é menos controlável, geralmente usado em posições planas ou horizontal.
•Spray (Spray Transfer): Gotas muito finas de metal são transferidas em alta velocidade através do arco. Ocorre com correntes elevadas e alta tensão. Oferece alta produtividade, penetração profunda e poucas projeções. Ideal para soldagem em posições planas e horizontal em chapas mais espessas.
•Pulsado (Pulsed Spray Transfer): Uma variação do spray que alterna entre uma corrente de pico alta (para transferir o metal) e uma corrente de base baixa (para manter o arco). Permite a soldagem em todas as posições com as vantagens do spray, reduzindo o aporte de calor e as projeções.
Técnicas de Soldagem e Parâmetros
Os parâmetros de soldagem no MIG/MAG incluem:
•Velocidade de Alimentação do Arame: Controla a corrente de soldagem e, consequentemente, o aporte de calor e a penetração.
•Tensão de Soldagem: Afeta o comprimento do arco e a forma do cordão.
•Vazão do Gás de Proteção: Garante a proteção adequada da poça de fusão.
•Extensão Livre do Arame (Stick-out): A distância entre o bico de contato e a ponta do arame. Afeta a resistência elétrica do arame e, consequentemente, a corrente.
•Ângulo da Tocha: Influencia a penetração e a forma do cordão.
•Velocidade de Deslocamento: A velocidade com que a tocha se move ao longo da junta.
Defeitos Comuns e Suas Causas
•Porosidade: Causada por proteção gasosa inadequada (fluxo muito baixo ou muito alto, vento, bocal sujo), contaminação da superfície, ou umidade no arame.
•Falta de Fusão/Penetração: Parâmetros de soldagem incorretos (corrente baixa, velocidade de deslocamento alta), ou preparação inadequada da junta.
•Projeções (Respingo): Excesso de respingos de metal. Causas: tensão muito alta, velocidade de alimentação do arame muito baixa, gás de proteção inadequado, ou bico de contato desgastado.
•Trincas: Podem ocorrer devido a tensões residuais, seleção inadequada do metal de adição, ou resfriamento muito rápido.
•Mordedura (Undercut): Sulco na borda do cordão. Causas: tensão muito alta, velocidade de deslocamento muito alta, ou ângulo da tocha incorreto.
A soldagem MIG/MAG é um processo eficiente e produtivo, ideal para aplicações que exigem alta taxa de deposição e boa qualidade de solda. O domínio de seus parâmetros e técnicas é essencial para o soldador moderno.