Soldagem TIG: Processo e Equipamentos

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PROCESSO DE SOLDAGEM 
TIG
Prof. Admilson V. Costa
CEFET-MG – Campus Araxá
PROCESSO DE SOLDAGEM TIG 
TIG – Tungsten Inert Gas
A soldagem GTAW ou TIG obtém a união de materiais metálicos pelo seu aquecimento e fusão localizados
através de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de tungstênio, não consumível e a peça de trabalho,
conforme mostra a figura abaixo. A proteção do eletrodo e da poça de fusão contra a oxidação pelo ar é feita por
um gás inerte, geralmente argônio, hélio ou uma mistura destes.
www.esab.com.br/br/pt/education/blog/processo_soldagem_tig_gtaw.cfm
image_57fbeec54374f_sta_tig_alimentado-03-
600x800.jpg (600×800) (imc-soldagem.com.br)
PROCESSO DE SOLDAGEM TIG 
http://www.esab.com.br/br/pt/education/blog/processo_soldagem_tig_gtaw.cfm
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No processo de soldagem TIG, pode-se utilizar adição ou não de material (solda autógena), e seu
grande desenvolvimento deveu-se à necessidade de disponibilidade de processos eficientes de
soldagem para materiais difíceis, como o alumínio e magnésio, como, por exemplo, na indústria da
aviação no começo da segunda grande guerra mundial. Assim, com o seu aperfeiçoamento, surgiu um
processo de alta qualidade e relativo baixo custo, de uso em aplicações diversas, com inúmeras
vantagens que descreveremos a seguir.
Solda autógena
Solda Inox Tig - Egimaq (solucoesindustriais.com.br)
EXEMPLOS DE SOLDAGEM TIG 
https://www.solucoesindustriais.com.br/empresa/caldeiraria-industrial/egimaq/produtos/maquinas-ferramenta/solda-inox-tig
O equipamento básico utilizado na soldagem GTAW consiste de:
1. fonte de energia (CC ou CA, dependendo do material a ser soldado) tipo
corrente constante;
2. cabos;
3. tocha eletrodo de tungstênio;
4. fonte de gás de proteção com regulador de vazão;
5. ferramentas e equipamentos de segurança;
6. equipamento para facilitar a abertura do arco e, na soldagem com CA, a sua
manutenção (em geral, um ignitor de alta frequência) é, também, usualmente
utilizado.
OBS: Em alguns equipamentos, existe um sistema de pedal para acionar e desligar o fornecimento de 
energia elétrica e de gás de proteção à tocha e, durante a soldagem controlar o nível de corrente.
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES SOBRE OS EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEM
1- Podem ser utilizados os retificadores e inversores que fornecem corrente contínua e os inversores AC/DC que 
fornecem corrente contínua e corrente alternada. Os inversores são equipamentos de peso e dimensões 
reduzidos e de alto índice de eficiência elétrica.
2- Para soldagem de alumínio e suas ligas, magnésio, Latão e Bronze são utilizados equipamentos AC/DC com alta 
frequência. 
3 – Para a soldagem dos Aços carbono, Aços inoxidáveis, Titânio, Cobre, Aços ferramenta e Ligas especiais são 
utilizados equipamentos de corrente contínua com a tocha conectada ao polo negativo.
4 – A corrente alternada é produzida por equipamentos com uma saída em corrente alternada que geram uma 
alta frequência que pode chegar a 2 ou 3 Khz/seg. Essa característica possibilitam uma ótima abertura do arco do 
eletrodo de tungstênio com a peça e com a estabilização do arco durante as inversões da polaridade. 
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES SOBRE OS EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEM –CONT.
Alguns ajustes na fonte/acessórios que compõem o sistema de soldagem são fundamentais 
para a obtenção de uma solda de qualidade.
5- Pré-vazão: Expulsa o oxigênio da região da solda antes do inicio da soldagem;
6 – Rampa de subida (inicio) – tem a finalidade de iniciar a fusão gradativamente. A rampa 
de início evita o choque térmico;
7- Rampa de descida (saída): impede a queda abrupta da corrente evitando defeito no final 
do cordão de solda;
8- Ajuste da corrente de soldagem: Ajusta a corrente principal de soldagem;
Arco pulsado: pré regulagem dos níveis de pulsação. É indicado para chapas finas, soldas 
automatizadas, soldagem de aços ferramenta e soldagens fora de posição;
9 – Pós fluxo do gás de proteção: protege a poça de fusão no término da soldagem evitando 
a oxidação do cordão e refrigerando o eletrodo de tungstênio sob uma atmosfera inerte;
A fonte de soldagem deve ser capaz de fornecer um valor médio de corrente aproximadamente constante,
independentemente da tensão de soldagem (geralmente entre 8 e 25 V).
A faixa de corrente pode variar, porém as fontes TIG deverão fornecer um valor mínimo de corrente bem
pequeno, em torno de 5A. Fontes com controle eletrônico podem fornecer, corrente pulsada ou de polaridade
variável (como CA convencional) com onda retangular.
Fonte: ESAB
LINK: Processo de Soldagem - TIG (GTAW) 
(esab.com.br)
https://www.esab.com.br/br/pt/education/blog/processo_soldagem_tig_gtaw.cfm
A faixa de corrente para um eletrodo depende de seu tipo e diâmetro e do tipo e polaridade da
corrente de soldagem. Ver a tabela abaixo. Nesta tabela, o limite inferior de corrente está associado à
perda de estabilidade do processo e o limite superior com o desgaste excessivo ou a fusão do eletrodo.
Tabela – Faixas de utilização de eletrodos no processo GTAW
Os eletrodos são bastões de tungstênio puro ou com adições de óxido de tório, lantânio ou zircônio
e servem para conduzir a corrente até o arco elétrico.
ELETRODOS TIG
Descrição:
Com excelentes propriedades de dureza elevada, alta resistência à temperatura de mais de 3000℃, o
tungstênio é um elemento metálico raro usado para a produção de eletrodos TIG. Podem ser produzidos
em uma variedade de tamanhos e comprimentos. São compostos de tungstênio puro ou um híbrido de
tungstênio juntamente com outros elementos (terras raras e óxidos).
Escolha de eletrodos de tungstênio apropriado para a soldagem TIG depende do tipo de material e a 
espessura, da corrente de base, bem como AC/DC. O tipo e a forma que você usar ajuda a determinar a 
qualidade de arco e soldagem desempenho você vai conseguir. Categorias de produtos:
1. Eletrodo de tungstênio Ceriated (Cério) ;
2. Eletrodo de tungstênio thoriated (Tório) ;
3. Eletrodo de tungstênio Lanthanated (Lantânio) ;
4. Eletrodo de tungstênio zirconiated (Zircônio);
5. Eletrodo de tungstênio puro;
6. Eletrodo de tungstênio yttriated (elemento Ítrio);
7. Composto eletrodo (eletrodo de tungstênio de terras raras).
ELETRODOS TIG
A escolha correta do eletrodo de
tungstênio é fundamental para o
sucesso das soldas executadas com o
processo GTAW – TIG.
Ref.: Escolha o Eletrodo de Tungstênio 
Certo | Sumig
https://www.sumig.com/pt/blog/post/escolha-o-eletrodo-de-tungstenio-certo
PURO (PONTA VERDE)
COM TÓRIO (PONTA VERMELHA)
COM CÉRIO (PONTA CINZA)
COM LANTÂNIO (PONTA DOURADA E 
PONTA AZUL)
COM ZIRCÔNIO (PONTA MARROM E 
PONTA BRANCA)
A tocha de soldagem sustenta e energiza o eletrodo de tungstênio e direciona o gás de proteção para a região de
soldagem. Poderá ser refrigerada a ar (para correntes até 150A) ou a água.
O eletrodo é afiado (apontado) com um esmeril. A adição de óxido no material do eletrodo de tungstênio ajuda a
manter a afiação do eletrodo. Em eletrodos de tungstênio puro, a ponta tende a se fundir e tornar-se hemisférica
quando a densidade de corrente aumenta.
O eletrodo é colocado na tocha de modo que sua extremidade
estenda-se para fora do bocal por uma distância de cerca de um
diâmetro do eletrodo. O bocal é uma peça cerâmica ou metálica que
é adaptada na extremidade da tocha para direcionar o fluxo de gás
de proteção para o arco e a poça de fusão.
AFIADOR DE ELETRODO TIG
Tocha TIG
TOCHA DE SOLDAGEM TIG
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➢ O gás de proteção é, em geral, fornecido por cilindro ou cilindros de alta pressão. Em principio, a
vazão de gás de proteção deverá ser suficiente paragarantir a proteção da região de soldagem contra o
ar atmosférico.
➢ O Argônio é mais econômico que o gás Hélio e tecnicamente ideal.
➢ Soldagem de metais com alta dissipação térmica como o cobre e o alumínio, mistura de argônio e
Hélio possibilita um aumento da voltagem do arco provocando maior transferência de calor para a poça
de fusão.
ALGUMAS DAS PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS GASES INERTES:
→ Provocar uma boa ionização quando o gás torna-se condutor de corrente elétrica;
→ Proteger o tungstênio e a poça de fusão do meio ambiente evitando sua oxidação durante a soldagem;
→ Continuar protegendo o tungstênio e o final do cordão de solda durante a fase de resfriamento.
PARÂMETROS DE SOLDAGEM
A corrente de soldagem é uma das variáveis mais importantes do processo tendo uma forte influência na penetração
da solda. Quanto maior a corrente maior será a penetração permitindo a soldagem de chapas mais espessas ou um
aumento na velocidade de soldagem.
A Tabela 2 mostra condições típicas para soldagem de aço carbono em juntas de topo com corrente contínua e
eletrodo negativo.
O tipo de corrente e, se for o caso, a sua polaridade influenciam a distribuição de calor no eletrodo
e na peça, a estabilidade do processo e na sua capacidade de remoção de filmes de óxido da
superfície da peça.
A forma mais usual de soldagem é com CC e o eletrodo no negativo. Nesta condição, o processo
apresenta uma maior estabilidade e o calor é transferido com maior intensidade para a peça.
Para a soldagem de metais e ligas que apresentam uma camada superficial de oxido refratário
(Al e Mg), contudo, é comum o uso de CA. Neste caso, quando a peça fica ligada no polo negativo
do circuito elétrico, o arco é capaz de remover a camada de oxido da região sendo soldada e,
assim, garantir melhores condições para a formação da solda. Como a polaridade se inverte
periodicamente, o uso de corrente alternada evita que o eletrodo seja superaquecido como ocorreria
se fosse usada corrente contínua com o eletrodo negativo.
Por outro lado, esta inversão de polaridade faz com que o arco se apague periodicamente e, assim,
aumenta a sua instabilidade. Para evitar este problema, é usual manter o ignitor de alta frequência
operando durante a soldagem com CA.
Mais recentemente, com a introdução de fontes com controle eletrônico, foi desenvolvida a
soldagem com corrente em onda retangular, a qual é similar à soldagem com CA (“onda senoidal”),
mas apresenta uma melhor estabilidade e pode dispensar o uso do ignitor de alta frequência.
A queda de tensão no arco depende do tipo de corrente usada, do gás de proteção e, principalmente,
do comprimento do arco. Este varia entre cerca de 1,5 e 5 mm dependendo das condições de acesso e
de visibilidade da poça de fusão e do perfil desejado para o cordão de solda. Um maior comprimento
de arco resulta em um cordão mais largo e de maior penetração.
http://www.esab.com.br/br/pt/education/blog/processo_soldagem_tig_gtaw.cfm
VANTAGENS DO PROCESSO
1. Produz soldas de qualidade superior, geralmente livres de defeitos;
2. Está livre dos respingos que ocorrem em outros processos a arco;
3. Pode ser utilizado com ou sem metal de adição;
4. Permite excelente controle na penetração de passes de raiz;
5. Pode produzir excelentes soldagem autógenas (sem adição de metal de adição ) a altas 
velocidades;
6. Utiliza-se de fontes de energia de baixo custo;
7. Permite um controle preciso das variáveis da soldagem;
8. Pode ser usado em quase todos os metais, inclusive metais dissimilares;
9. Permite um controle independente da fonte de calor e do material de adição.
LIMITAÇÕES E POTENCIAIS PROBLEMAS
1. Taxas de deposição inferiores com processos de eletrodos consumíveis;
2. Há necessidade de maior destreza e coordenação do operador em relação ao SMAW e GMAW;
3. É menos econômico que os processos de eletrodos consumíveis para espessuras a 10 mm;
4. Há dificuldade de manter a proteção em ambientes turbulentos;
5. Pode haver inclusões de Tungstênio, no caso de haver contato do mesmo com a poça de 
soldagem;
6. Pode haver contaminação da solda se o metal de adição não for adequadamente protegido;
7. Há baixa tolerância a contaminantes no material de base ou adição;
8. Vazamento no sistema de refrigeração pode causar contaminação ou porosidade Sopro ou 
deflexão do arco, como em outros processos;
APLICAÇÕES E QUALIDADE DA SOLDA
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