Metalurgia

Eficiência térmica

A eficiência térmica característica de cada processo de soldagem é vista no quadro.

Processo

Eficiência térmica (%)

Laser; feixe de elétrons

5-20

TIG

30-60

Plasma

50-60

MIG

70-80

Eletrodo revestido

90

Arco submerso

90

 

Uma eficiência térmica bastante baixa é a dos processos de soldagem e corte a laser e feixe de elétrons. Na soldagem a laser, por exemplo, ocorrem perdas por refrigeração nos espelhos refletores do feixe, tanto na cavidade quanto na transmissão do feixe de laser para soldagem ou corte. O valor da eficiência térmica deste processo deixa uma dúvida: como um processo com eficiência térmica tão baixa tem uma velocidade de soldagem e corte tão elevada? A resposta está na potência específica do processo.

potência especifica

Potência específica é a potência disponível por unidade de área da fonte de calor. Quanto maior for a potência específica, mais concentrada é a fonte de calor e mais eficiente é a fusão localizada. O quadro mostra potência específica de alguns processos de soldagem.

 

Processo

Potência específica (W/m2)

Laser; feixe de elétrons

108

TIG; plasma; MIG/MAG

105

Eletrodo revestido

104

Arco submerso

103

 

Apesar de os processos laser e feixe de elétrons terem eficiências térmicas baixas, suas potências específicas são bastante elevadas. Este fato é devido a uma área pequena de incidência do feixe, de 0,1 mm aproximadamente, comparada com 5 a 10mm para os processos de soldagem a arco elétrico. Em outras palavras, a potência específica do processo é uma medida da concentração de calor por unidade de área.

Tanto a eficiência térmica quanto a potência específica do processo determinam a repartição térmica durante a soldagem por um dado processo. Dessa maneira, processos com potência específica elevada apresentam uma zona afetada pelo calor mais estreita e velocidades de resfriamento bastante elevadas. Já o comprimento da zona fundida (ZF) e o da ZAC são diferentes para os diversos processos de soldagem, sendo que a espessura da chapa influi tanto na largura da ZF como na da ZAC.

Link Relacionado:

Soldagem – Coleção tecnológica SENAI – 1ª ed. 1997

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