BRPI1009206B1

BRPI1009206B1 - Método de soldagem por combinação usando combinação de soldagem a arco metálico a gás e soldagem a arco submerso e máquina de soldagem a arco por combinação

Info

Publication number: BRPI1009206B1
Application number: BRPI1009206-4A
Authority: BR
Inventors: Naoya Hayakawa; Kenji Oi; Atsushi Ishigami; Kenji Shimada; Masahiro Odaka
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2018-02-06
Also published as: CN102333613B; RU2506148C2; US9321119B2; US20120024822A1; RU2011139336A; BRPI1009206A2; KR20110127229A; JP2010221298A; EP2402106A1; EP2402106B1; WO2010098499A1; JP5515850B2; EP2402106A4; KR101329088B1; CN102333613A

Description

(54) Título: MÉTODO DE SOLDAGEM POR COMBINAÇÃO USANDO COMBINAÇÃO DE SOLDAGEM A ARCO METÁLICO A GÁS E SOLDAGEM A ARCO SUBMERSO E MÁQUINA DE SOLDAGEM A ARCO POR COMBINAÇÃO (51) Int.CI.: B23K 9/16; B23K 9/09; B23K 9/173; B23K 9/18; B23K 103/04 (30) Prioridade Unionista: 27/02/2009 JP 2009-045422, 27/02/2009 JP 2009-045418 (73) Titular(es): JFE STEEL CORPORATION (72) Inventor(es): NAOYA HAYAKAWA; KENJI OI; ATSUSHI ISHIGAMI; KENJI SHIMADA;

MASAHIRO ODAKA

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO DE SOLDAGEM POR COMBINAÇÃO USANDO COMBINAÇÃO DE SOLDAGEM A ARCO METÁLICO A GÁS E SOLDAGEM A ARCO SUBMERSO E MÁQUINA DE SOLDAGEM A ARCO POR COMBINAÇÃO.

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a um método de soldagem híbrido ou por combinação de execução de soldagem em uma chapa de aço pela combinação de soldagem a arco metálico a gás (ou soldagem a arco blindado a gás ou soldagem a arco metálico sob atmosfera gasosa) e soldagem a arco submerso e uma máquina de soldagem a arco híbrida ou por combinação.

Técnica Antecedente [002] Geralmente a soldagem a arco submerso é uma técnica de soldagem com excelente eficiência de construção uma vez que uma soldagem com alta entrada de calor pode ser executada que conduz a soldagem em uma passada pelo ajuste de uma grande corrente de soldagem. Além disso, uma vez que o metal fundido é protegido pela escória, há vantagens pelo fato de que nitrogênio e oxigênio são evitados de serem misturados como metal fundido e um arco estável é obtido. Por essa razão, uma vez que um defeito de solda é suprimido e um metal de solda com uma excelente propriedade mecânica é obtido, a soldagem a arco submerso é amplamente usada em vários campos (por exemplo, construção naval, arquitetura, engenharia civil, e similar).

[003] Em anos recentes, houve uma tendência de que a espessura da chapa de aço submetida à soldagem a arco submerso aumentou com o aumento no tamanho de uma estrutura soldada, de forma que há demanda para uma nova técnica de soldagem com alta entrada de calor.

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2/30 [004] Incidentalmente, quando a quantidade de entrada de calor aumenta durante a soldagem, a rugosidade de uma zona afetada pelo calor da soldagem (doravante referida como HAZ) é deteriorada, de forma que uma performance suficiente não seja obtida em uma junta de solda. Embora um método possa ser suposto que evite a deterioração da tenacidade da HAZ pela execução de soldagem de múltiplas camadas e fracionamento de uma quantidade de entrada de calor, a eficiência da soldagem a arco submerso é drasticamente deteriorada. Portanto, uma técnica foi considerada que usa tanto soldagem a arco submerso quanto soldagem a arco metálico a gás para evitar a deterioração da tenacidade da HAZ e melhora a eficiência da construção da solda.

[005] Por exemplo, as PTLs 1 a 7 descrevem uma técnica que simultaneamente evita a deterioração da tenacidade da HAZ e melhora a eficiência da construção da solda pela execução de soldagem a arco metálico a gás e soldagem a arco submerso na mesma linha de soldagem. Entretanto, em tal técnica, uma vez que um gás inerte contendo principalmente Ar é usado como um gás de blindagem da soldagem a arco metálico a gás (soldagem MIG (soldagem a gás inerte metálico)), uma energia penetrante provocada por uma pressão a arco é fraca e a penetração não é profunda. Alternativamente, uma vez que a densidade de corrente da soldagem a arco metálico a gás é pequena, a penetração não é profunda, de modo que o efeito do fracionamento da entrada de calor na direção da espessura da chapa de aço pode não ser suficientemente obtido e a melhoria da tenacidade da HAZ pode não ser obtida.

[006] Além disso, na PLT 5, uma vez que um arame com um grande diâmetro de 3 a 6,4 mm é adotado como o eletrodo de soldagem a arco metálico a gás, a densidade de corrente é baixa, de forma que há problemas pelo fato de que a pressão do arco diminui e a proPetição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 5/40

3/30 fundidade de penetração diminui.

[007] Além disso, na PLT 6, uma vez que o eletrodo de soldagem a arco metálico a gás é vibrado na direção perpendicular à direção de processamento de soldagem, há problemas pelo fato de que a pressão do arco diminui e a profundidade de penetração diminui.

Lista de Citações

Literatura de Patente

PTL 1 JP-A-S58-32583

PLT 2 JP-A-H3-81070

PLT 3 JP-A-S60-15067

PLT 4 JP-A-S59-30481

PLT 5 JP-A-S54-10263

PLT 6 JP-A-S53-13024

PLT 7 JP-A-S53-119240

Sumário da Invenção

Problema Técnico [008] É um objetivo da invenção fornecer um método de soldagem híbrido ou por combinação e uma máquina de soldagem do mesmo tendo excelente eficiência de construção e evitando uma deterioração da tenacidade de uma HAZ 30 pela profundidade da penetração da soldagem a arco metálico a gás para penetrar profundamente o calor da soldagem a arco metálico a gás em uma chapa de aço na direção da espessura e entrada do calor de soldagem a arco submerso para o lado da camada de superfície da mesma a ser fracionada de modo que a estrutura de uma HAZ 30 (uma zona afetada pelo calor da soldagem) se torne menor no momento da soldagem da chapa de aço pela combinação da soldagem a arco metálico a gás usando eletrodos múltiplos e da soldagem a arco submerso usando eletrodos múltiplos. Solução para o Problema [009] Os inventores reviram uma técnica para evitar uma deterioPetição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 6/40

4/30 ração da tenacidade de uma HAZ em uma soldagem híbrida e por combinação usando a combinação da soldagem a arco metálico a gás e da soldagem a arco submerso.

[0010] Como resultado (a) quando a pressão do arco se torna mais forte pelo aumento da densidade de corrente de um primeiro eletrodo 12 de soldagem a arco metálico a gás para ter uma grande profundidade de penetração, o calor da soldagem a arco metálico a gás é profundamente penetrado na direção da espessura de uma chapa de aço, e o calor da soldagem a arco submerso é penetrado no lado da camada de superfície da mesma para ser fracionado, de forma que uma deterioração da tenacidade de uma HAZ 30 seja evitada.

[0011] Entretanto, quando a profundidade de penetração da soldagem a arco metálico a gás é aprofundada dessa maneira, o metal da soldagem a arco metálico a gás tem uma forma na qual um rebordo se estende na direção da espessura da chapa de aço, e a possibilidade de geração de uma fratura a quente aumenta drasticamente.

[0012] Portanto, (b) quando o espaçamento centro a centro (doravante referido como distância entre eletrodos) entre o último eletrodo de soldagem a arco metálico a gás e o primeiro eletrodo de soldagem a arco submerso na superfície da chapa de aço é estreitado, a direção da solidificação do metal de solda formado pelo arco blindado a gás é controlado para ser para cima, e a fratura a quente é suprimida.

[0013] (c) Alternativamente, quando a pressão do arco se torna mais forte pelo aumento da densidade de corrente de um primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso para ter uma grande profundidade de penetração, a fratura a quente gerada no lado de cima do metal de solda da soldagem a arco metálico a gás é novamente fundida, de forma que uma porção de solda de alta qualidade sem uma fratura a quente é obtida.

[0014] (d) Além disso, no metal de soldagem a arco metálico a gás

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5/30 tendo uma característica de que a penetração é profunda e a forma é fina e alongada, a velocidade de solidificação é rápida e bolhas são facilmente geradas. Entretanto, quando eletrodos múltiplos são usados, um tempo necessário para o surgimento de um gás 24 é garantido fazendo-se o depósito de fundido 23 ter uma forma alongada na direção da solda, de forma que um defeito na solda, tal como uma bolha, seja suprimido.

[0015] A invenção é baseada nesse conhecimento.

[0016] Isto é, a invenção é um método de soldagem por combinação e uma combinação de uma máquina de soldagem a arco do mesmo, onde a soldagem a arco metálico a gás é executada em uma porção de topo entre chapas de aço. No método de soldagem por combinação, a soldagem a arco submerso é executada após a soldagem a arco metálico a gás, a soldagem a arco metálico a gás é executada usando-se dois ou mais eletrodos, um arame para soldagem tendo um diâmetro de arame de 1,4 mm ou mais é usado em um primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás, e a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás é ajustada para 320 A/mm² ou mais. Na máquina de soldagem a arco por combinação, uma máquina de soldagem a arco metálico a gás usando dois ou mais eletrodos é disposta na posição dianteira para executar a soldagem, e a máquina de soldagem a arco submerso usando eletrodos múltiplos é disposta na posição traseira.

[0017] No método de soldagem por combinação e na máquina de soldagem a arco por combinação conforme a invenção, uma distância entre o último eletrodo de soldagem a arco metálico a gás e o primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso é preferivelmente de 40 a 100 mm.

[0018] Além disso, no método de soldagem por combinação e na máquina de soldagem a arco por combinação conforme a invenção, a

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6/30 soldagem a arco submerso pode ser executada usando-se dois ou mais eletrodos, e a densidade de corrente do primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso é preferivelmente 75A/mm² ou mais.

[0019] Além disso, no método de soldagem por combinação e na máquina de soldagem a arco por combinação conforme a invenção, uma distância entre os primeiro e segundo eletrodos 12 e 13 da soldagem a arco metálico a gás é preferivelmente 30 mm ou menos.

[0020] Além disso, no método de soldagem por combinação e na máquina de soldagem a arco por combinação conforme a invenção, os primeiro e segundo eletrodos 12 e 13 da soldagem a arco metálico a gás são preferivelmente ajustados para terem polaridades diferentes. [0021] Além disso, no método de soldagem por combinação e na máquina de soldagem a arco por combinação conforme a invenção, as fontes de energia dos primeiro e segundo eletrodos 12 e 13 da soldagem a arco metálico a gás são preferivelmente fontes de energia pulsada respectivamente, e correntes de pico dos primeiro e segundo eletrodos 12 e 13 da soldagem a arco metálico a gás podem ser fornecidas para serem desviadas entre si a tempo.

[0022] Além disso, no método de soldagem por combinação e na máquina de soldagem a arco por combinação conforme a invenção, a razão de corrente entre os primeiro e segundo eletrodos 16 e 17 da soldagem a arco submerso é preferivelmente de 0,6 a 0,8.

Efeitos Vantajosos da Invenção [0023] De acordo com a invenção, uma vez que a soldagem a arco metálico a gás usando eletrodos múltiplos e a soldagem a arco submerso usando eletrodos múltiplos são ambas usadas e a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e a densidade de corrente do primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso são todas aumentadas no momento da soldagem da chapa de aço, a deterioração da tenacidade da HAZ 30 pode ser evitada e a

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7/30 construção pode ser alta e eficientemente executada. Além disso, um metal de solda satisfatório sem um defeito de solda é obtido.

Breve Descrição dos Desenhos [0024] A figura 1 é uma vista de seção transversal ilustrando esquematicamente uma forma de um sulco adotando o método de soldagem por combinação da invenção.

[0025] A figura 2 é uma vista de seção transversal ilustrando uma porção de solda submetida a um método de soldagem por combinação da invenção e um diagrama ilustrando uma posição de coleta do corpo de teste de impacto Charpy.

[0026] A figura 3 é uma vista de seção transversal ilustrando um depósito de fundido 23 durante a soldagem do método de soldagem por combinação da invenção.

[0027] A figura 4 é uma vista plana ilustrando o depósito de fundido 23 durante a soldagem do método de soldagem por combinação da invenção.

[0028] A figura 5 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma máquina de soldagem a arco por combinação da invenção.

Descrição de Concretizações [0029] Na invenção, a soldagem é executada em uma passada pela combinação de soldagem a arco metálico a gás e soldagem a arco submerso para fracionar a entrada de calor na direção da espessura de uma chapa de aço. Entretanto, quando a soldagem a arco submerso é executada antes da soldagem a arco metálico a gás, a soldagem a arco metálico a gás subsequente é executada enquanto o fluxo e a escória permanecem na superfície do metal fundido, o que inibe a geração do arco na soldagem a arco metálico a gás. Por essa razão, conforme mostrado nas Figs. 3 e 4, a soldagem a arco metálico a gás que não usa fluxo e não gera escória é executada antes da soldagem a arco submerso, e a soldagem a arco submerso é executada antes do

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8/30 metal fundido da soldagem a arco metálico a gás ser solidificado.

[0030] Na soldagem a arco metálico a gás e na soldagem a arco submerso, a soldagem a arco metálico a gás usando múltiplos eletrodos (nas Figs. 3 e 4: 12, 13, 14 e 15) igual a ou maior que dois eletrodos (isto é, arames para soldagem) e a soldagem a arco submerso usando múltiplos eletrodos (nas Figs. 3 e 4: 16, 17, 18 e 19) são executadas. Uma vez que a soldagem a arco metálico a gás e a soldagem a arco submerso ambas usam múltiplos eletrodos, a taxa de deposição aumenta, de forma que a eficiência da soldagem melhora. Em adição, uma vez que um depósito de fundido 23 é formado em uma forma alongada na direção da soldagem, é possível garantir o tempo necessário para provocar o aumento de um gás 24 ou de uma escória fundida, e assim suprimir as bolhas ou o aprisionamento da escória gerada nos metais de solda 21 e 22. Como resultado, é possível evitar que um defeito na solda seja gerado nos metais de solda 21 e 22 formados pela solidificação do metal fundido 23. Além disso, quando a entrada de calor na direção da espessura da chapa de aço é fracionada, os efeitos para suprimir o embrutecimento do grão de uma estrutura de uma HAZ 30 e evitar uma deterioração da tenacidade da HAZ 30 são obtidos.

[0031] Conforme mostrado na figura 4, é desejável que os eletrodos 12, 13, 14 e 15 da soldagem a arco metálico a gás e os eletrodos 16, 17, 18 e 19 da soldagem a arco submerso sejam todos dispostos na mesma linha de solda. A razão é conforme a seguir. Quando o eletrodo é desviado da linha de solda, a quantidade de entrada de calor da linha de solda não é suficiente, de modo que o fluxo do metal fundido dentro do depósito de fundido 23 para soldagem traseira é perturbado, o que provoca vários defeitos de solda e a deterioração da forma do sulco.

[0032] Doravante, a invenção será descrita em detalhes.

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9/30 [0033] Na soldagem a arco metálico a gás precedente, uma vez que há a necessidade de fracionar a entrada de calor na direção da espessura da chapa de aço para evitar a deterioração da tenacidade da HAZ 30, a profundidade de penetração é ajustada para ser grande. Portanto, o diâmetro do arame do arame para soldagem usado como um primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás usando múltiplos eletrodos e a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás são definidos. Além disso, o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás indica o eletrodo disposto na posição mais à frente de uma pluralidade de eletrodos da soldagem a arco metálico a gás na direção do processo.

[0034] Quando o diâmetro do arame do arame 33 para soldagem usado no primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás é menor que 1,4 mm, a densidade de corrente pode ser aumentada, mas a corrente de soldagem não é facilmente aumentada e a pressão do arco é deteriorada, de modo que uma profundidade suficiente de penetração não seja obtida. Consequentemente, o diâmetro do arame do arame é ajustado para 1,4 mm ou mais. Por outro lado, se uma alta corrente for aplicada quando o diâmetro do arame se torna maior que

2,4 mm, uma quantidade excessiva de calor é introduzida, de forma que a tenacidade da HAZ 30 é deteriorada. Também, uma vez que a densidade de corrente se reduz a uma baixa corrente, uma penetração suficiente não é obtida. Consequentemente, é desejável que o diâmetro do arame do arame 33 usado no primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás esteja na faixa de 1,4 mm a 2,4 mm.

[0035] Além disso, quando a densidade de corrente da corrente de soldagem fornecida ao primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás é menor que 320 A/mm², a pressão no arco reduz, de forma que a profundidade de penetração suficiente não é obtida. Consequentemente, a densidade de corrente é ajustada para ser 320 A/mm² ou

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10/30 mais. Quando a densidade de corrente se torna excessivamente grande, a pressão do arco se torna forte, de forma que a profundidade de penetração se torna maior. Então, o metal fundido 23 que é alongado na direção da espessura da chapa de aço 1 é formado, e a velocidade de solidificação da extremidade dianteira do metal fundido 23 se torna mais rápida. Por essa razão, o gás 24 incluído no metal fundido 23 é capturado, de forma que bolhas são facilmente geradas no metal de solda 21. Na invenção, uma vez que a soldagem a arco metálico a gás usando múltiplos eletrodos é adotada, é possível ajustar a velocidade de solidificação do metal fundido 23 ou o fluxo do metal fundido do mesmo pelo uso da entrada de calor após o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás subsequente e é possível suprimir a geração das bolhas. Entretanto, quando a densidade de corrente da corrente de soldagem fornecida ao primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás se torna maior que 700 A/mm², a pressão do arco é muito forte. Portanto, mesmo na soldagem a arco metálico a gás usando eletrodos múltiplos, o movimento do depósito de fundido 23 se torna muito mais feroz, de modo que um defeito de fusão ou bolhas são gerados ou o filete sobreposto é irregular. Consequentemente, é desejável que a densidade de corrente da corrente de soldagem fornecida ao primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás esteja na faixa de 320 a 700 A/mm². Aqui, a densidade de corrente indica a corrente de soldagem pela unidade de área da seção transversal do arame para soldagem.

[0036] Além disso, aqui, a soldagem a arco metálico a gás usada na invenção não é particularmente limitada. Entretanto, a soldagem a gás de carbono é desejável na qual o gás CO2 que tem uma forte pressão do arco e que obtenha penetração profunda seja usado como gás de blindagem. Além disso, para estabilizar o arco, o gás CO2 pode ser misturado com gás Ar cujo teor pode ser de até 60% em volume.

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Consequentemente, a composição do gás de blindagem é desejável quando o CO₂ é 100 a 40% em volume e o gás Ar como remanescente é de 0 a 60% em volume.

[0037] Além disso, o arame 33 para soldagem da soldagem a arco metálico a gás não é particularmente limitado. De acordo com o propósito da aplicação, um arame sólido ou um arame com alma fundente pode ser usado. Além disso, o número de eletrodos de solda pode ser adequadamente selecionado de acordo com a espessura da chapa de aço ou com a forma do sulco, e dois ou mais eletrodos são desejáveis do ponto de vista da produtividade ou da qualidade da soldagem. O número de eletrodos não é limitado, Entretanto, quando o número de eletrodos aumenta, uma máquina de soldagem a arco metálico a gás se torna mais cara e a configuração da máquina de soldagem se torna mais complexa. Por essa razão, quatro ou menos eletrodos são desejáveis.

[0038] Além disso, quando a distância entre o último eletrodo de soldagem a arco metálico a gás precedente e o primeiro eletrodo de soldagem a arco submerso subsequente usando múltiplos eletrodos é menor que 40 mm, o efeito de fracionamento da entrada de calor na direção da espessura da chapa de aço não é obtido. Por outro lado, quando a distância entre os eletrodos se torna maior que 100 mm, há a preocupação de que uma fratura a quente produzida pela soldagem a arco metálico a gás não seja fundida, mas permaneça no metal de solda. Consequentemente, é desejável que a distância entre o último eletrodo de soldagem a arco metálico a gás e o primeiro eletrodo de soldagem a arco submerso esteja na faixa de 40 a 100 mm. Além disso, um primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso indica o eletrodo disposto na posição mais à frente da pluralidade de eletrodos da soldagem a arco submerso na direção precedente.

[0039] Além disso, quando a distância entre o primeiro eletrodo 12

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12/30 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás se torna maior que 30 mm, o metal de solda formado pelo primeiro eletrodo 12 não é fundido pelo segundo eletrodo

13. Portanto, quando um defeito de solda está contido no metal de solda 21 formado pelo primeiro eletrodo 12, o defeito de solda permanece no metal de solda 21. Consequentemente, é desejável que a distância entre o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás seja 30 mm ou menos. Por outro lado, quando a distância é menor que 8 mm, o arco é perturbado por sopro magnético, o que causa vários defeitos de solda. Consequentemente, é mais desejável que a distância entre o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás esteja na faixa de 8 a 30 mm.

[0040] Quando a polaridade do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás é a mesma que a polaridade do segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás, os arcos 25 se atraem, de forma que o metal fundido 23 aumenta para assim facilmente formar uma bacia de vazamento. Uma vez que o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás entra irregularmente em contato com o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás devido à flutuação da bacia de vazamento, o arco 25 se torna instável. Ao contrário, quando a polaridade do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás é ajustada para ser oposta à polaridade do segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás, os arcos 25 se repelem, de forma que o metal fundido 23 é inserido sob pressão para assim formar com dificuldade a bacia de vazamento. Portanto, é desejável que a polaridade do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás seja diferente da polaridade do segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás. Além disso, quando o primeiro eletrodo

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13/30 da soldagem a arco metálico a gás tem polaridade invertida (isto é, o eletrodo é ajustado como eletrodo positivo) e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás tem polaridade negativa (isto é, o eletrodo é ajustado como eletrodo negativo), é mais desejável que a profundidade de penetração se torne maior.

[0041] Além disso, quando a polaridade do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás é a mesma que a polaridade do segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás, é desejável que as fontes de energia pulsada sejam usadas no primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás e as suas correntes de pico (isto é, correntes de soldagem) sejam desviadas entre si a tempo. A razão é porque o fenômeno de os arcos 25 se atraírem pode ser suprimido.

[0042] Dessa forma, quando a soldagem a arco metálico a gás usando múltiplos eletrodos é executada, é possível solidificar sequencialmente o metal fundido a partir da porção inferior na direção da porção superior na direção da espessura. A fratura a quente é evitada executando-se a soldagem a arco submerso antes do metal fundido 23 estar totalmente solidificado.

[0043] Na soldagem a arco submerso subsequente após a soldagem a arco metálico a gás, a velocidade de soldagem é ajustada para ser igual à da soldagem a arco metálico a gás. Então, na soldagem a arco submerso, é desejável que a penetração seja executada até a posição em que a fratura a quente seja facilmente gerada na porção de soldagem a arco metálico a gás. Consequentemente, é desejável que a máquina de soldagem a arco metálico a gás e a máquina de soldagem a arco submerso seja disposta conforme mostrado na figura 5 e uma peça de trabalho 37 seja soldada enquanto vai sendo carregada e movida em um carro 38. Altemativamente, quando a peça de trabalho não é movida, é desejável que a máquina de soldagem a arco

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14/30 metálico a gás e a máquina de soldagem a arco submerso sejam carregadas em um carrinho 37 e a soldagem é executada enquanto se move a máquina de soldagem a arco por combinação (não mostrada). [0044] Quando a densidade da corrente da corrente de soldagem fornecida ao primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso usando os eletrodos múltiplos é menor que 75 A/mm², a pressão do arco é fraca e a profundidade profunda de penetração não é obtida. Portanto, não é possível obter suficientemente um efeito que evita a fratura a quente do metal de solda 21 da soldagem a arco metálico a gás ou evita a fratura a quente pela fusão da fratura a quente novamente. Consequentemente, é desejável que a densidade de corrente seja 75 A/mm² ou mais. Quando a densidade de corrente se torna excessivamente maior, a penetração se torna muito profunda e o calor é introduzido até o lado inferior, de forma que o efeito de fracionamento de calor não é obtido. Além disso, a pressão do arco é alta, o metal fundido 23 após o arco 25 flui ferozmente para trás, e o depósito de fundido 23 é vibrado, de forma que a escória ou o material residual de uma superfície de um sulco é emaranhado. Portanto, o fluxo ou escória está incluído no metal fundido 23 para assim gerar facilmente um defeito de solda na solda metálica 22. Entretanto, uma vez que a soldagem a arco submerso usando os eletrodos múltiplos é adotada, é possível ajustar a velocidade de solidificação do metal fundido 23 usando a entrada de calor após um segundo eletrodo 17 da soldagem a arco submerso subsequente e assim suprimir a geração do defeito de solda. Quando a densidade de corrente da corrente de soldagem fornecida ao primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso se torna maior que 350 A/mm², o efeito de fracionamento do calor se reduz e a tenacidade da HAZ 30 é deteriorada. Consequentemente, é desejável que a densidade de corrente da corrente de soldagem fornecida ao primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso esteja na faixa de 75 a 350 A/mm².

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Além disso, o primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso indica o eletrodo disposto na posição mais à frente da pluralidade de eletrodos da soldagem a arco submerso na direção subsequente.

[0045] Quando o valor de I₂/I₁ (doravante referido como razão de correntes) calculado a partir da corrente de soldagem I₁(A) fornecida ao primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso e a corrente de soldagem I₂(A) fornecida ao segundo eletrodo 17 da soldagem a arco submerso é menor que 0,6, um defeito de solda tal como inclusão de escória é facilmente gerado. Por outro lado, quando a razão de corrente se torna maior que 0,8, um defeito de solda tal como rebaixo é facilmente gerado. Consequentemente, é desejável que a razão de corrente esteja na faixa de 0,6 a 0,8.

[0046] Além disso, aqui, a soldagem a arco submerso usada na invenção não é particularmente limitada. Entretanto, como o fluxo 36, um fluxo fundido, um fluxo ligado ou similar pode ser usado. Em particular, quando a tenacidade à baixa temperatura é importante, um fluxo básico contendo uma grande quantidade de CaO ou CaF₂ é desejável como o fluxo 36. Além disso, o arame 34 para soldagem não é particularmente limitado. De acordo com o propósito de aplicação, um arame sólido ou um arame de alma fundente pode ser usado. Além disso, o número de eletrodos de solda pode ser selecionado adequadamente de acordo com a espessura da chapa de aço ou com a forma do sulco, e dois ou mais eletrodos são desejáveis do ponto de vista da produtividade ou da qualidade da soldagem. O número de eletrodos da soldagem a arco submerso não é limitado. Entretanto, quando o número de eletrodos aumenta, a máquina de soldagem a arco submerso se torna mais cara e a configuração da máquina de soldagem se torna mais complexa. Por essa razão, quatro eletrodos ou menos são desejáveis.

[0047] Conforme descrito acima, na invenção, a deterioração da

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16/30 tenacidade da HAZ 30 é evitada pelo fracionamento da entrada de calor na direção da espessura da chapa de aço pelo uso tanto da soldagem a arco metálico a gás quanto da soldagem a arco submerso. Além disso, uma vez que a soldagem pode ser efetuada em uma passada, a técnica de soldagem tem excelente eficiência de construção.

[0048] Além disso, a invenção também tem um efeito de suprimir a geração de um defeito de solda. Consequentemente, uma junta de soldagem satisfatória é obtida.

Exemplo

Exemplo 1 [0049] As chapas de aço tendo os componentes mostrados na Tabela 1 foram soldadas enquanto estavam adjacentes entre si. A forma do sulco é conforme mostrada na figura 1; os ângulos do sulco 5 e 6, as profundidades do sulco 7 e 8, as áreas do sulco 9 e 10, e o comprimento da face de raiz 11 estão mostrados na Tabela 4. A espessura 4 da chapa de aço 1 foi ajustada para 25 mm, 33 mm e 38 mm. Em três tipos de chapas de aço 1 tendo diferentes espessuras 4, o limite de escoamento foi de 620 a 650 MPa, e a resistência à tração foi de 710 a 740 MPa.

[0050] Na soldagem do lado posterior 2, a invenção não foi aplicada, mas uma soldagem a arco submerso usando três eletrodos foi executada. As condições de soldagem estão mostradas na Tabela 2. Como o arame para soldagem, o arame para soldagem tendo um diâmetro de arame de 4,0 mm foi usado entre os arames para soldagem mostrados na Tabela 3. Como o fluxo, um fluxo fundido básico contendo principalmente CaO-CaF₂-SiO₂-Al₂O₃ foi usado.

[0051] No lado de acabamento 3, a invenção foi aplicada, e a soldagem foi executada em uma passada usando-se tanto soldagem a arco metálico a gás quanto soldagem a arco submerso. As condições de soldagem da soldagem a arco metálico a gás precedente estão

Petição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 19/40

17/30 mostradas na Tabela 5, e as condições de soldagem da soldagem a arco submerso subsequente estão mostradas na Tabela 6. Além disso, na soldagem a arco metálico a gás 100% em volume de CO₂ foram usados como um gás de blindagem na taxa de fluxo de 25 litros/minuto, o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás foi feito ter polaridade invertida, e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás foi feito ter polaridade negativa. Após a soldagem ser completada, um corpo de teste de impacto Charpy com entalhe em V 28 da JIS Z2202 (1980) foi coletado da HAZ 30 do lado de acabamento 3 e foi submetido a um teste de impacto Charpy a -40°C. O resultado está também mostrado na Tabela 6. A Figura 2 ilustra a posição de coleta (2 mm da superfície da chapa de aço na direção da espessura) do corpo de teste de impacto Charpy 28. Além disso, o entalhe 29 foi ajustado em uma posição onde o material base (incluindo a HAZ) e o metal de solda estavam presentes na razão de um para um. [0052] A distância entre os eletrodos da Tabela 5 indica o vão entre o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás precedente e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás, um vão entre o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás e o terceiro eletrodo 14 da soldagem a arco metálico a gás, e um vão entre o terceiro eletrodo 14 da soldagem a arco metálico a gás e o quarto eletrodo 15 da soldagem a arco metálico a gás. A distância entre os eletrodos da Tabela 6 indica um vão entre o último eletrodo de soldagem a arco metálico a gás precedente e o primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso subsequente.

[0053] Além disso, a espessura 4 da chapa de aço da Tabela 5 corresponde à Tabela 4, e a dimensão de cada sulco está mostrada na Tabela 4. O diâmetro do arame das Tabelas 5 e 6 corresponde àquele da Tabela 3, e o componente de cada arame para soldagem está mostrado na Tabela 3.

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18/30 [0054] O exemplo da invenção é um exemplo no qual o diâmetro do arame do arame 33 para soldagem usado no primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 de soldagem a arco metálico a gás satisfazem a faixa da invenção. Como é óbvio da Tabela 6, o Exemplo da Invenção (isto é, as soldagens N^os 1 a 3) têm uma tenacidade bastante satisfatória quando a resistência ou o componente da chapa de aço 1 é levado em consideração.

[0055] Na soldagem N° 4 de Exemplo Comparativo, uma vez que o diâmetro do arame do arame 33 para soldagem usado na soldagem a arco metálico a gás era 1,2 mm, a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás era insuficiente, mas a profundidade de penetração foi reduzida devido à diminuição na corrente de soldagem. Por essa razão, a entrada de calor da soldagem a arco submerso não foi fracionada e a tenacidade da HAZ foi deteriorada. Além disso, uma vez que a densidade de corrente do primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso não foi suficiente, um defeito de soldagem foi gerado no metal de solda.

[0056] Na soldagem N° 5 de Exemplo Comparativo, uma vez que a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás não foi suficiente, a profundidade de penetração foi reduzida. Por essa razão, mesmo quando a soldagem a arco submerso foi executada com condições adequadas, a tenacidade da HAZ foi deteriorada.

[0057] Na soldagem N° 6 de Exemplo Comparativo, uma tenacidade satisfatória da HAZ foi obtida. Entretanto, uma vez que a distância entre o primeiro eletrodo 12 e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás era 35 mm, bolhas levemente pequenas foram encontradas.

[0058] Na soldagem N° 7 de Exemplo da Invenção, a tenacidade

Petição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 21/40

19/30 satisfatória da HAZ foi obtida.

[0059] A seguir o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás foram feitos ter polaridade invertida, e a soldagem foi executada na chapa de aço 1 com as mesmas condições da soldagem N° 1. Nesse caso, o arco 25 na soldagem a arco metálico a gás se tornou instável. Por essa razão, mesmo quando nenhum problema ocorreu na soldagem a arco submerso, bolhas foram encontradas no metal de solda 21. [0060] Além disso, o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás foram feitos ter polaridades invertidas, fontes de energia pulsada foram usadas de modo que os picos de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e do segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás fossem desviados um do outro a tempo, e a soldagem foi executada na chapa de aço 1 com as mesmas condições que a soldagem N° 1. Nesse caso, o arco 25 na soldagem a arco metálico a gás era estável, e nenhuma bolha foi gerada no metal de solda 21.

Exemplo 2 [0061] As chapas de aço tendo os componentes mostrados na Tabela 1 foram soldadas enquanto estavam adjacentes enter si. A forma do sulco era conforme mostrado na figura 1; os ângulos do sulco 5 e 6, as profundidades do sulco 7 e 8, as áreas do sulco 9 e 10, e o comprimento da face de raiz 11 estão mostrados na Tabela 4. A espessura 4 da chapa de aço 1 foi ajustada para 25 mm, 33 mm e 38 mm. Em três tipos de chapas de aço 1 tendo diferentes espessuras 4, o limite de escoamento foi de 620 a 650 MPa, e a resistência à tração foi de 710 a 740 MPa.

[0062] Na soldagem do lado posterior 2, a invenção não foi aplicada, mas a soldagem a arco submerso usando três eletrodos foi execuPetição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 22/40

20/30 tada. As condições de soldagem estão mostradas na Tabela 2. Como o arame para soldagem, o arame para soldagem tendo um diâmetro de arame de 4,0 mm foi usado entre os arames para soldagem mostrados na Tabela 3. Como o fluxo, o fluxo básico fundido contendo principalmente CaO-CaF2- SiO2-Al2O3 foi usado.

[0063] No lado de acabamento 3, a invenção foi aplicada, e a soldagem foi executada em uma passada usando-se tanto a soldagem a arco metálico a gás quanto a soldagem a arco submerso. As condições de soldagem da soldagem a arco metálico a gás precedente estão mostradas na Tabela 7, e as condições de soldagem de soldagem a arco submerso subsequente estão mostradas na Tabela 8. Além disso, na soldagem a arco metálico a gás, 100% em volume de CO₂ foram usados como um gás de blindagem na taxa de fluxo de 25 litros/minuto, o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás foi feito ter polaridade invertida, e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás foi feito ter polaridade de eletrodo negativa (“straight polarity”). Após a soldagem ter sido completada, como no Exemplo 1, o corpo de teste 28 foi coletado da HAZ 30 do lado de acabamento 3, e foi submetido a um teste de impacto Charpy a -40°C. O resultado está também mostrado na Tabela 8.

[0064] A distância entre os eletrodos da Tabela 7 indica o vão entre o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás precedente e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás, um vão entre o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás e o terceiro eletrodo 14 da soldagem a arco metálico a gás, e um vão entre o terceiro eletrodo 14 da soldagem a arco metálico a gás e o quarto eletrodo 15 da soldagem a arco metálico a gás. A distância entre os eletrodos da Tabela 8 indica um vão entre o último eletrodo de soldagem a arco metálico a gás precedente e o primeiro eletrodo da soldagem a arco submerso subsequente.

Petição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 23/40

21/30 [0065] Além disso, a espessura 4 da chapa de aço da Tabela 7 corresponde à Tabela 4, e a dimensão de cada sulco está mostrada na Tabela 4. O diâmetro do arame das Tabelas 7 e 8 corresponde àquele da Tabela 3, e o componente de cada arame para soldagem está mostrado na Tabela 3.

[0066] O exemplo da invenção é um exemplo no qual o diâmetro do arame do arame 33 para soldagem usado no primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás satisfazem a faixa da invenção. Como fica óbvio da Tabela 8, o Exemplo da Invenção (isto é, as soldagens N^os 8 a 10, 13 e 14) tem uma tenacidade extremamente satisfatória quando a resistência ou o componente da chapa de aço 1 é levado em consideração.

[0067] Na soldagem N° 11 do Exemplo Comparativo, uma vez que o diâmetro do arame do arame 33 para soldagem usado na soldagem a arco metálico a gás foi 1,2 mm, a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás foi suficiente, mas a profundidade de penetração foi reduzida devido a uma diminuição na corrente de soldagem. Por essa razão, a entrada de calor da soldagem a arco submerso não foi fracionada e a tenacidade da HAZ foi deteriorada. Além disso, uma vez que a densidade de corrente do primeiro eletrodo 16 da soldagem a arco submerso não foi suficiente, um defeito foi gerado no metal de solda.

[0068] Na soldagem N° 12 do Exemplo Comparativo, uma vez que a densidade de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás não foi suficiente, a profundidade de penetração foi reduzida. Por essa razão, mesmo quando a soldagem a arco submerso foi executada com condições adequadas, a tenacidade da HAZ foi deteriorada.

[0069] Na soldagem N° 13 do Exemplo da Invenção, uma tenaciPetição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 24/40

22/30 dade satisfatória da HAZ foi obtida. Entretanto, uma vez que a distância entre o primeiro eletrodo 12 e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás foi 35 mm, uma leve ocorrência de bolhas foi encontrada.

[0070] A seguir, o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás foram feitos para terem polaridades invertidas, e a soldagem foi executada na chapa de aço 1 com as mesmas condições que as da soldagem N° 1. Nesse caso, o arco 25 na soldagem a arco metálico a gás se tornou instável. Por essa razão, mesmo quando nenhum problema ocorreu na soldagem a arco submerso, bolhas foram encontradas no metal de solda 21.

[0071] Além disso, o primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás foram feitos ter polaridades invertidas, as fontes de energia pulsada foram usadas de modo que o pico de corrente do primeiro eletrodo 12 da soldagem a arco metálico a gás e o segundo eletrodo 13 da soldagem a arco metálico a gás fossem desviados um do outro a tempo, e a soldagem foi executada na chapa de aço 1 com as mesmas condições da soldagem N° 1. Nesse caso, o arco 25 na soldagem a arco metálico a gás era estável, e nenhuma bolha foi gerada no metal de solda 21.

Aplicabilidade Industrial [0072] Uma vez que um método de soldagem por combinação e uma máquina de soldagem a arco por combinação podem ser obtidos que tenham excelente eficiência de construção e evitem a deterioração da tenacidade de uma HAZ 30 no momento de soldagem de uma chapa de aço, uma vantagem industrialmente significativa pode ser obtida, Lista de Sinais de Referência

1. chapa de aço

Petição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 25/40

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2. lado traseiro

3. lado de acabamento

4. espessura da chapa de aço

5. 6. ângulo do sulco

7, 8. profundidade do sulco

9, 10. área do sulco

11. face de raiz

12. arame para soldagem do primeiro eletrodo de soldagem a arco metálico a gás

13. arame para soldagem do segundo eletrodo de soldagem a arco metálico a gás

14. arame para soldagem do terceiro eletrodo de soldagem a arco metálico a gás

15. arame para soldagem do quarto eletrodo de soldagem a arco metálico a gás

16. arame para soldagem do primeiro eletrodo de soldagem a arco submerso

17. arame para soldagem do segundo eletrodo de soldagem a arco submerso

18. arame para soldagem do terceiro eletrodo de soldagem a arco submerso

19. arame para soldagem do quarto eletrodo de soldagem a arco submerso

20. metal de solda do lado posterior

21. metal de solda de soldagem a arco metálico a gás

22. metal de solda do lado de acabamento

23. metal fundido (depósito de fundido)

24. gás

25. arco

26. fundo do sulco

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24/30

27. borda do sulco

28. corpo de teste de impacto Charpy

29. entalhe

30. zona afetada pelo calor da solda (HAZ)

31. eletrodo de soldagem a arco metálico a gás

32. eletrodo de soldagem a arco submerso

33. arame para soldagem a arco metálico a gás

34. arame para soldagem a arco submerso

35. alimentador de fluxo para soldagem a arco submerso

36. fluxo

37. peça de trabalho

38. carro

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Tabela 1

Composição (% em massa)
C	Si	Mn	P	S	Cu	Ni	Cr	Mo	Nb
0,06	0,10	1,84	0,008	0,002	0,08	0,08	0,03	0,19	0,027

Tabela 2

Espessura da chapa de aço (mm)	Primeiro eletrodo	Segundo eletrodo	Terceiro eletrodo	Velocidade da soldagem (cm/minuto)	Entrada de calor da soldagem (kJ/cm)
Corrente (A)	Tensão (V)	Corrente (A)	Tensão (V)	Corrente (A)	Tensão (V)
25	1250	30	900	35	650	38	170	33,1
33	1250	30	950	35	650	37	140	40,6
38	1250	30	1050	42	800	44	125	56,1

25/30

Tabela 3

Diâmetro do arame	Composição (% em massa)
(mm)	C	Si	Mn	P	S	Mo
1,2	0,11	0,6	1,6	0,011	0,003	0,15
1,4	0,11	0,6	1,6	0,011	0,003	0,15
1,6	0,11	0,6	1,6	0,011	0,003	0,15
2,0	0,11	0,6	1,6	0,011	0,003	0,15
2,4	0,11	0,6	1,6	0,011	0,003	0,15
3,2	0,50	0,3	1,8	0,010	0,003	0,50
4,0	0,50	0,3	1,8	0,010	0,003	0,50

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Tabela 4

Espessura da chapa de aço (mm)	Lado traseiro	Lado de acabamen!	o	Face de raiz (mm)
Ângulo do sulco (°	Profundidade do sulco (mm)	Área do sulco (mm²)	Ângulo do sulco (°	Profundidade do sulco (mm)	Área do sulco (mm²)
25	60	7,0	28,3	70	10	70,0	8,0
33	60	8,5	41,7	60	15	129,9	9,5
38	50	11,0	56,4	50	17	134,8	10,0

Tabela 5

Soldagem N°	Espessura da chapa de aço (mm)	Velocidade de soldagem (cm/minuto)	Primeiro Eletrodo	Segundo Eletrodo	Terceiro Eletrodo
Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	tensão (V)	Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	tensão (V)
1	25	90	1,4	500	27	1,4	400	33
2	33	125	1,6	850	28	1,4	550	33	1,4	450	33
3	38	120	2,0	1050	28	2,0	600	33	1,4	450	33
4	25	90	1,2	400	27	1,2	350	31
5	25	90	1,6	550	27	1,6	400	33
6	33	125	1,6	850	28	1,4	550	33	1,4	450	33
7	38	120	2,0	1050	28	2,0	600	33	1,4	450	33

26/30

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Tabela 5 - continuação

Soldagem N°	Quarto	Eletrodo	Entrada de calor da soldagem (kJ/cm)	Densidade de corrente do primeiro eletrodo (A/mm²)	Distância	entre	eletrodos
Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	1 a 2 (mm)	2 a 3 (mm)	3 a 4 (mm)
1				17,8	324,8	20
2				27,3	422,8	25	20
3	1,2	350	33	37,8	344,2	28	25	25
4				14,4	353,7	15
5				18,7	273,5	18
6				27,3	422,8	35	20
7	1,2	350	33	37,8	334,2	28	25	25

27/30

Tabela 6

Soldagem N°	Distância entre eletrodos (mm)	Primeiro	Eletrodo	Segundo	Eletrodo	Terceiro	Eletrodo
Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)
1	130	4,0	950	28	4,0	750	30
2	160	3,2	700	30	4,0	550	33	4,0	750	35
3	200	3,2	1050	30	4,0	800	34	4,0	700	34
4	130	4,0	850	28	4,0	700	30
5	130	3,2	950	28	4,0	750	30
6	160	3,2	700	30	4,0	550	33	4,0	750	35
7	200	3,2	1050	30	4,0	800	34	4,0	700	34

Petição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 30/40

Tabela 6 - continuação

Soldagem N°	Quarto	Eletrodo	Entrada de calor da soldagem (kJ/cm)	Densidade de corrente do primeiro eletrodo (A/mm²)	Razão de corrente	σ * (J)	Notas
Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)
1				32,7	75,6	0,79	87,0	Exemplo da Invenção
2				31,4	87,0	0,79	131,0	Exemplo da Invenção
3	4,0	700	35	53,5	130,6	0,76	117,0	Exemplo da Invenção
4				29,9	67,6	0,82	48,0	Exemplo Comparativo
5				32,7	118,1	0,79	44,0	Exemplo Comparativo
6				31,4	87,0	0,79	126,0	Exemplo da Invenção
7	4,0	700	35	53,5	130,6	0,76	121,0	Exemplo da Invenção

* σ : Absorção de energia da HAZ a -40°C

28/30

Tabela 7

Soldagem N°	Espessura da chapa de aço (mm)	Velocidade de soldagem (cm/minuto)	Primeiro	Eletrodo	Segundo	Eletrodo	Terceiro	Eletrodo
Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)
8	25	60	1,4	500	27	1,4	400	33
9	33	120	1,6	850	28	1,4	550	33	1,4	450	33
10	38	125	2,0	1050	28	2,0	600	33	1,4	450	33
11	25	60	1,2	400	27	1,2	350	31
12	25	60	1,6	550	27	1,6	400	33
13	33	120	1,6	850	28	1,4	550	33	1,4	450	33
14	38	115	1,6	800	28	2,0	600	33	1,4	450	33

Petição 870170086965, de 10/11/2017, pág. 31/40

Tabela 7 - continuação

Soldagem N°	Quarto	Eletrodo	Entrada de calor da soldagem (kJ/cm)	Densidade de corrente do primeiro eletrodo (A/mm²)	Distância	entre	eletrodos
Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	1 a 2 (mm)	2 a 3 (mm)	3 a 4 (mm)
8				26,7	324,8	15
9				28,4	422,8	20	20
10	1,2	350	33	36,3	344,2	25	25	25
11				21,7	353,7	18
12				28,1	273,5	18
13				28,4	422,8	35	20
14	1,2	350	33	35,8	397,9	28	25	25

29/30

Tabela 8

Soldagem N°	Distância entre eletrodos (mm)	Primeiro	Eletrodo	Segundo	Eletrodo	Terceiro	Eletrodo
Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)	Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)
8	50	4,0	550	28	4,0	550	30
9	90	4,0	850	30	4,0	800	33	4,0	750	35
10	70	3,2	1000	30	4,0	900	34	4,0	800	34
11	130	4,0	550	28	4,0	550	30
12	80	4,0	550	28	4,0	550	30
13	90	4,0	850	30	4,0	800	33	4,0	750	35
14	90	4,0	900	31	4,0	850	34	4,0	800	34

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Tabela 8 - continuação

Soldagem N°	Quarto	Eletrodo	Entrada de calor da soldagem (kJ/cm)	Densidade de corrente do primeiro eletrodo (A/mm²)	σ * (J)	Notas
Diâmetro do arame (mm)	Corrente (A)	Tensão (V)
8				31,9	43,8	98,0	Exemplo da Invenção
9				39,1	67,6	131,0	Exemplo da Invenção
10	4,0	700	35	53,9	124,3	117,0	Exemplo da Invenção
11				31,9	43,8	48,0	Exemplo Comparativo
12				31,9	43,8	44,0	Exemplo Comparativo
13				37,2	67,6	138,0	Exemplo da Invenção
14	4,0	700	35	56,6	71,6	133,0	Exemplo da Invenção

* σ : Absorção de energia da HAZ a -40°C

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de soldagem por combinação para executar soldagem a arco metálico a gás em uma porção de topo entre chapas de aço (1) e executar soldagem a arco submerso atrás da soldagem a arco metálico a gás, caracterizado pelo fato de que a soldagem a arco metálico a gás é executada usando dois ou mais eletrodos (12, 13, 14, 15), um arame para soldagem (33) tendo um diâmetro de arame de 1,4 mm ou mais é usado no primeiro eletrodo (12) da soldagem a arco metálico a gás, e a densidade de corrente do primeiro eletrodo (12) é ajustada para 320 A/mm² ou mais.
2. Método de soldagem por combinação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distância entre o último eletrodo de soldagem a arco metálico a gás e o primeiro eletrodo de soldagem (16) da soldagem a arco submerso é de 40 a 100 mm.
3. Método de soldagem por combinação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a soldagem a arco submerso é executada usando dois ou mais eletrodos (16, 17, 18, 19), e a densidade de corrente do primeiro eletrodo (16) da soldagem a arco submerso é 75 A/mm² ou mais.
4. Método de soldagem por combinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a distância entre o primeiro e o segundo eletrodos (12, 13) da soldagem a arco metálico a gás é 30 mm ou menos.
5. Método de soldagem por combinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo eletrodos (12, 13) da soldagem a arco metálico a gás são ajustados para ter diferentes polaridades.
6. Método de soldagem por combinação de acordo com

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2/3 qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que as fontes de energia do primeiro e do segundo eletrodos (12, 13) da soldagem a arco metálico a gás são respectivamente fontes de energia pulsada, e as correntes de pico dos primeiro e segundo eletrodos (12, 13) são fornecidas para serem desviadas uma da outra a tempo.
7. Método de soldagem por combinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a razão de corrente entre o primeiro e o segundo eletrodos (16, 17) da soldagem a arco submerso é de 0,6 a 0,8.
8. Máquina de soldagem a arco por combinação na qual uma máquina de soldagem a arco metálico a gás é disposta na posição mais à frente da mesma linha de solda e uma máquina de soldagem a arco submerso está disposta atrás da máquina de soldagem a arco metálico a gás caracterizada pelo fato de que a máquina de soldagem a arco metálico a gás inclui dois ou mais eletrodos (12, 13, 14, 15), o diâmetro do arame do primeiro eletrodo (12) da máquina de soldagem a arco metálico a gás é 1,4 mm ou mais, e a densidade de corrente do primeiro eletrodo (12) é 320 A/mm² ou mais.
9. Máquina de soldagem a arco por combinação de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a distância entre o último eletrodo da máquina de soldagem a arco metálico a gás e o primeiro eletrodo (16) da máquina de soldagem a arco submerso é de 40 a 100 mm.
10. Máquina de soldagem a arco por combinação de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que a máquina de soldagem a arco submerso inclui dois ou mais eletrodos (16, 17, 18, 19), e a densidade de corrente do primeiro eletrodo (16) da máquina de soldagem a arco submerso é de 75

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A/mm² ou mais.
11. Máquina de soldagem a arco por combinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizada pelo fato de que a distância entre o primeiro e o segundo eletrodos (12, 13) da máquina de soldagem a arco metálico a gás é 30 mm ou menos.
12. Máquina de soldagem a arco por combinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizada pelo fato de que os primeiro e segundo eletrodos (12, 13) da máquina de soldagem a arco metálico a gás têm diferentes polaridades.
13. Máquina de soldagem a arco por combinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizada pelo fato de que as fontes de energia dos primeiro e segundo eletrodos (12, 13) da máquina de soldagem a arco metálico a gás são respectivamente fontes de energia pulsada, e os picos de corrente dos primeiro e segundo eletrodos (12, 13) são desviados um do outro a tempo.
14. Máquina de soldagem a arco por combinação de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizada pelo fato de que a razão de corrente entre os primeiro e segundo eletrodos (16, 17) da máquina de soldagem a arco submerso é de 0,6 a 0,8.

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