Evaluation of TIG flux welding on the characteristics of stainless steel

Abstract

The aim of the present study was to investigate the effect of specific oxide fluxes on the surface appearance, weld morphology, retained d ferrite content, hot cracking susceptibility, angular distortion and mechanical properties obtained with the tungsten inert gas (TIG) process applied to the welding of 5 mm thick austenitic stainless steel plates. An autogenous gas tungsten arc welding process was applied to stainless steels through a thin layer of activating flux to produce a bead on plate welded joint. The MnO 2 and ZnO fluxes used were packed in powdered form. The experimental results indicated that the 80% MnO 2 -20% ZnO mixture can give full penetration and also a satisfactory surface appearance for type 304 stainless steel TIG flux welds. TIG welding with MnO 2 and/or ZnO can increase the measured ferrite number in welds, and tends to reduce hot cracking susceptibility in as welded structures. It was also found that TIG flux welding can significantly reduce the angular distortion of stainless steel weldments.

A química da formação do cordão na soldagem TIG

“…Com base em uma série de trabalhos que usaram diferentes tipos de aços inoxidáveis austeníticos e, também, uma superliga de níquel [24,27,46,48,49], os valores da razão P/L, para cordões obtidos na soldagem TIG, ficam em torno de 0,23 (com valores variando entre 0,12 e 0,34). Para soldas feitas com o processo A-TIG, com diferentes tipos de fluxos, essa relação ficou em torno de 0,69 (com valores entre 0,48 e 1,02), representando, em média, um aumento de 300% na razão P/L em relação à obtida com a soldagem TIG.…”

“…A constrição "mecânica" do arco é considerada por diversos autores, em conjunto ou não com o efeito Marangoni, para explicar o aumento de penetração na soldagem A-TIG tanto em ligas de magnésio e de alumínio [34,35,56] como em ligas ferrosas [21,28,34,49,57]. Esta ideia foi inicialmente aplicada no desenvolvimento de uma variante do processo A-TIG, conhecida trabalho acredita que esta figura também mostra de forma muito forte a grande capacidade de isolamento térmico do fluxo, com este isolamento contribuindo para aumentar o gradiente térmico na poça e, desta forma, reforçar o efeito Marangoni e, ainda, levar à constrição mecânica do arco e a redução das dimensões da mancha anódica.…”

Efeito da densidade do fluxo e da presença de aditivos na soldagem ATIG de aço inoxidável austenítico

“…Para um fluxo de TiO 2 , esta variação pode ser nula ou mesmo negativa [7 e 18]. O aumento da tensão de soldagem foi associado por alguns autores [17,[19][20] com o mecanismo de constrição do arco. Contudo, o valor relativamente pequeno desta variação e a ocorrência de redução da tensão com alguns tipos de fluxo capazes de aumentar a penetração na soldagem ATIG [7] não parecem confirmar esta associação.…”

Effect of oxide on surface tension of molten metal

“…The welding torch with a standard 2% thoriated tungsten electrode of a 2.4 mm in diameter was used. Stainless steel of SUS 304 with thickness of 10 mm was used as base metal, and Table 1 2 , and MgO were used as activating ux, respectively in the welding. Prior to welding, the base metal was ground with 300 grit silicon carbide paper and cleaned with acetone.…”