Modelo descritivo do fluxo de calor em soldagem a arco visando o conceito de calor imposto efetivo

Abstract

O objetivo do presente trabalho é propor um modelo global para descrever o fluxo de calor em soldagem a arco, visando o entendimento dos fenômenos relacionados com o fluxo de calor. A tentativa é suprir uma lacuna do conhecimento gerado entre a aplicação de modelos analíticos simplificados (não totalmente realistas) e de modelos numéricos (que mascaram a visão física dos fenômenos). Inicia-se propondo uma descrição mais física para a razão da queda de tensão num arco, baseada na geração e perda de calor para se manter o equilíbrio da desionização e reionização, em contraste com a abordagem em que o arco é comparável a um resistor elétrico. Em seguida, se propõe um modelo descritivo da subsistência térmica de um arco, para qualificar as formas de transferência de calor do arco para a chapa. Um segundo modelo descritivo é então proposto para explicar como o calor entra, difunde e sai da chapa durante a soldagem. Finalmente, é discutido como a aplicação destes dois modelos de forma global permite entender que nem todo o fluxo de calor do arco para a chapa vai afetar a velocidade de resfriamento nas regiões do material aquecidas. Culmina-se com a proposta do emprego do termo Calor Imposto Efetivo como meio de evidenciar o parâmetro de calor de importância a ser determinado em soldagem.