As dimensões do arco elétrico

Abstract

Resumo Dada a complexidade intrínseca de um arco elétrico utilizado como fonte de energia para a fusão nos processos de soldagem a arco Abstract: The definition of the electric arc dimensions is a complex task, due to its intrinsic complexity, where very high steep gradients of properties and material are found. In practical terms, this definition is important to establish, for instance, joint preparation and workpiece geometry, in such way that they positively interfere on the arc formation. Some characteristics can be used to define the arc dimensions, such as light radiation (optical radius) and the electrical field (electrical radius), besides the anode spot (workpiece). Therefore, it is aimed to present and discuss the electrical arc dimensions basing on these characteristics. It is expected that discussion of the presented ideas and results arises through the reply of other researchers from their own observations.Key-words: Plasma; Optical radius; Electrical radius; Anode spot. IntroduçãoNo processo TIG, é fácil estabelecer a distância entre a ponta do eletrodo e a peça, e a esta distância chama-se comprimento (ou altura) do arco. Neste sentido, desconsidera-se a escalada lateral do arco em torno do eletrodo que é função do gás de proteção, material e geometria do eletrodo e da corrente. No processo com eletrodo consumível, o estabelecimento da altura do arco torna-se ainda mais complicado devido aos fenômenos de transferência metálica, onde alguns critérios têm sido estabelecidos na literatura [1]. Entretanto, não apenas a altura do arco é importante, mas também o seu raio, curvatura e dimensões gerais podem levar a diferentes resultados práticos. Por exemplo, em uma junta em V, se o arco tiver maior ou menor raio, o seu campo eletromagnético será influenciado mais ou menos pelo material de base.Além dos valores geométricos em si, torna-se também importante definir qual a melhor característica para definir um arco elétrico. Dentre elas, destaca-se o nível de radiação luminosa, i.e., seu raio óptico, que pode ser visível ou não (UV principalmente) e o campo eletromagnético, i.e., seu raio elétrico. Pode-se ainda estabelecer as dimensões das conexões catódica e anódica, como característica importante para a continuidade do arco e fusão do metal de base. Neste sentido, a Figura 1 traz uma visão esquemática para as dimensões do arco com base nestas características principais, restando ainda estabelecer elementos quantitativos para tal.Desta forma, as principais dimensões do arco com base nestas características são definidas e valores dimensionais apresentados, onde a importância de cada uma delas é descrita, observando-se a aplicação tecnológica das mesmas. Ressalta-se que características para definição das dimensões do arco têm sido objeto de estudo de longa data [2], com a geração de discussão produtiva sobre o assunto. É justamente neste contexto que se propõe este artigo, como forma de desafio para discussão da comunidade da soldagem. Valores para as Dimensões do ArcoUma das primeiras e mais completas obs...