Title

SISTEMA DE MONITORAÇÃO E CONTROLE (EM TEMPO REAL) DA SOLDAGEM GTAW UTILIZANDO ESPECTROSCOPIA ÓPTICA DE EMISSÃO COMO SENSOR DE TEMPERATURA ELETRÔNICA

REAL TIME CONTROL AND MONITORING SYSTEM OF GTAW WELDING WITH USE OF OPTICAL EMISSION SPECTROSCOPY METHOD FOR ELECTRONIC TEMPERATURE SENSING

Authorship

Mendonça, Diogo de Souza; Alfaro, Sadek Crisóstomo Absi; Borges, Geovany Araújo

Mendonça, Diogo de Souza

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Alfaro, Sadek Crisóstomo Absi

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Borges, Geovany Araújo

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DOI

10.5151/2594-5327-0364

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Abstract

Este artigo apresenta uma nova técnica de monitoração e controle da qualidade da soldagem em tempo real utilizando a emissão eletromagnética da coluna de plasma no arco de soldagem GTAW, medida por meio de espectrometria de óptica de emissão. A monitoração é realizada pelo cálculo da temperatura média dos elétrons do Argônio presente na coluna do arco de solda. O método empregado para obter o valor da temperatura eletrônica foi o da razão das intensidades relativas, advinda das Leis de Boltzmann, Saha e da definição de intensidade de linhas de emissão. Admitindo que a temperatura média dos elétrons do Argônio na coluna de plasma seja proporcional ao aporte térmico empregado, atua-se na corrente de soldagem de forma que a temperatura eletrônica permaneça estável. Com um controlador digital, mantem-se a temperatura eletrônica em torno de um determinado valor de referência, de forma que o efeito de possíveis perturbações externas seja compensado, possibilitando uma solda de melhor qualidade, com propriedades mecânicas constantes ao longo da peça soldada.

This paper presents a new technique for monitoring and control of welding quality in real time by electromagnetic emission analysis from plasma column of arc welding GTAW using emission spectroscopy. The monitoring is made by estimating the mean temperature of electrons of Argon present on the column of arc weld. The electron temperature is estimated using the intensity ratio of a couple of emission lines, obtained by combination of Saha, Boltzmann and emission intensity equations. Considering that the mean temperature of electrons of Argon in plasma column is proportional to heat input, act in welding current to maintain the electronic temperature constant, with a digital control. The effect of external disturbances is compensated by the controller, offering a better weld quality, with mechanical properties constant in the welded surface.

Keywords

Espectrometria; Soldagem; Plasma; Controle de soldagem.

Spectroscopy; Welding; Plasma; Welding control.