TAVARES, W. S. Estudo das técnicas de remoção de material empregadas em soldagens de fabricação ou de manutenção de estruturas de aços. 2009. 109 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T12:40:21Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_wstavares.pdf: 22393746 bytes, checksum: 6be5fe01365d5301dc576062994b7f56 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T19:30:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_wstavares.pdf: 22393746 bytes, checksum: 6be5fe01365d5301dc576062994b7f56 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-01T19:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_wstavares.pdf: 22393746 bytes, checksum: 6be5fe01365d5301dc576062994b7f56 (MD5) Previous issue date: 2009-01-16 / Industries in general, often have problems with their equipment the occurrence of defects such as cracks that arise often in the heat affected zone (HAZ) of welding, localized corrosion in pre-arranged regions to this phenomenon, and pores that are usually observed in weld beads poorly executed. Thus, it is necessary to carry out repairs on these structures by specific techniques for this purpose, such as; Grinding is the most used, and the processes arc, plasma arc gouging and gouging graphite electrode. In this paper, we carried out a scoping study of removal processes the arc, getting information on operating parameters that provide stability conditions in the process, and can control the volume of material removed. Then a maintenance simulation was performed on a structure built with ASTM 4140 steel joint of 12 mm in length and profile K on a side of the 2/3 thickness, and the other 1/3 of the thickness dimensions of these suggestions made by Petrobras technicians. Of the five joints analyzed at this stage, one has been removed by grinding two goivadas the plasma arc and two goivadas 5 mm graphite electrode diameter and 8 mm, respectively. Through the analysis of hardness and microstructure it was possible to answer the main questions and suspicions inherent in each process, such as carbon based metal contamination in the gouging process with graphite electrode, extension of the heat affected zone (HAZ), a possible hardening of region near the polished surface. Thus it was possible to verify that there was an extension of the HAZ of the arc processed samples, however the gouging process using the electrode of 8 mm diameter critical features presented the processed together. The samples processed at the end of the plasma arc maintaining microstructural changes had fewer steps when compared to the sample processed by grinding. / As indústrias em geral, frequentemente apresentam problemas em seus equipamentos pela ocorrência de defeitos como: trincas que surgem geralmente na Zona Afetada pelo Calor (ZAC) da solda, corrosão localizada em regiões pré-dispostas a esse fenômeno, e poros que geralmente são observados em cordões de solda mal executados. Assim, é necessário realizar reparos nessas estruturas através de técnicas específicas para essa finalidade, como; esmerilhamento sendo o mais utilizado, e os processos a arco voltaico, goivagem a arco plasma e goivagem com eletrodo de grafite. Neste trabalho inicialmente realizou-se uma estudo exploratório dos processos de remoção a arco voltaico, obtendo informações sobre parâmetros operacionais que forneçam condições de estabilidade no processo, sendo possível controlar o volume de material removido. Em seguida foi realizado uma simulação de manutenção em uma estrutura construída com o aço ASTM 4140 em juntas de 12 mm de comprimento e perfil em K com um lado de 2/3 da espessura e o outro de 1/3 da espessura, dimensões essas sugestões feitas por técnicos da Petrobras. Das cinco juntas analisadas nesta etapa, uma foi removida por esmerilhamento, duas goivadas a arco plasma e duas goivadas com eletrodo de grafite de 5 mm e 8 mm de diâmetro, respectivamente. Através das análises de microdureza e de microestrutura foi possível responder as principais questões e suspeitas inerentes em cada processo, como contaminação do metal base por carbono no processo de goivagem com eletrodo de grafite, extensão da zona termicamente afetada (ZAC), um possível encruamento da região próxima a superfície esmerilhada. Assim foi possível verificar que não houve uma extensão da ZAC das amostras processadas a arco voltaico, porem o processo de goivagem utilizando o eletrodo de 8 mm de diâmetro apresentou características críticas à junta processada. As amostras processadas a arco plasma ao final das etapas de manutenção tiveram poucas alterações microestruturais quando comparada com a amostra processada por esmerilhamento.

Tubos de aço inoxidável duplex (AID) são utilizados na indústria petroquímica para transporte de óleo e gás em ambientes agressivos e em condições de corrosão sob tensão. O processo de soldagem destes tubos impõem grandes dificuldades, como longos períodos de soldagem e formação de intermetálicos devido a baixas taxas de resfriamento. Visando investigar alternativas para este processo, o Laboratório de Metalurgia Física (LAMEF) desenvolveu um equipamento (MASF 1500) capaz de realizar o processo de Soldagem de Tubos por Atrito com Anel Rotativo (STAAR). Este processo é mais rápido e não prejudica as propriedades mecânicas como a soldagem convencional, porém apresenta o viés da formação de rebarbas no tubo que precisam ser removidas para transporte de fluidos. Para investigar a formação de rebarba, os campos de deformação e a distribuição térmica na peça, um modelo utilizando o método dos elementos finitos (MEF) foi desenvolvido a partir de resultados experimentais. O modelo termomecânico desenvolvido com o software ABAQUS se baseia apenas nos parâmetros de entrada do equipamento, e se mostrou capaz de reproduzir os resultados de soldagem de força e deslocamento com erros abaixo 15% e 4% respectivamente. A formação de rebarba interna dos tubos foi calculada com erros abaixo de 5% e as distribuições de temperatura e deformação plástica foram analisadas. Considerando que a formação de fases intermetálicas é um dos principais problemas na soldagem convencional dos AID, as temperaturas calculadas com o modelo foram utilizadas para estimar a formação de fase sigma no tubo, tendo valores calculados abaixo de 1%. / Duplex stainless steel pipes are used in oil and gas transport while in aggressive environment and stress corrosion cracking conditions. The common welding process of these pipes is difficult due to long welding periods and intermetallic phase formation by slow cooling rate. As an alternative for this process, the Physical Metallurgy Laboratory (LAMEF) at UFRGS University developed a machine (MASF 1500) capable of performing tube friction welding with a rotary ring process (STAAR – Soldagem de Tubos por Atrito com Anel Rotativo). This process is faster and does not diminish original mechanical properties of the component, however the process presents flash formation which must be removed for fluid transportation. To investigate flash formation, strain fields and thermal fields in the welded samples, a FEM model was developed based on experimental results. The thermo-mechanical model developed in ABAQUS environment is solely based in process input parameters, showing results of force and displacement with errors smaller than 15% and 4% respectively. The internal flash formation calculation showed less than 5% error and the thermal distribution and plastic deformation were analyzed. Considering that intermetallic phases are one of the biggest concerns on duplex stainless steel arc welds, sigma phase formation was calculated from model’s thermal output, showing less than 1% sigma formation.

O processo de solda por fricção (FSW) é um dos processos inovadores que está sendo apresentado e estudado, na comunidade cientifica e empresas, por propiciar uma união de excelente qualidade. No entanto existem questões ainda a serem resolvidas principalmente nas soldas de materiais dissimilares como é o caso das ligas de cobre e alumínio. O objetivo deste trabalho é produzir uniões da liga de Cobre e Alumínio, pois esses materiais são qualificados como de difícil soldabilidade pelos sistemas convencionais restringindo assim sua aplicação. Este trabalho avaliou a soldagem de juntas sobrepostas de uma liga de alumínio (ASTM 6060 T5) e a liga de cobre (ASTM-B-187, C 110- têmpera meio dura) em que o cobre é posicionado acima do alumínio. As juntas foram soldadas pelo processo de soldagem por fricção e mistura mecânica (FSW) com quatro velocidades de rotação (800, 900, 1000, e 1100 rpm), com a velocidade de avanço mantida em 10 mm/min. foi também avaliada a influência de um avanço contrário ao inicial (ACI) de 2 mm no início da solda. As juntas produzidas foram avaliadas através de ensaios de cisalhamento, fadiga, microestrutura, ultrassom e resistividade elétrica. Não foi observada influência significativa dos parâmetros de processo sobre a resistência mecânica. No entanto, a soldagem com ACI de 1000 rpm foram os parâmetros que apresentaram os melhores resultados e menor dispersão entre as condições avaliadas. A resistência elétrica das juntas soldadas em todas as condições se mostrou muito próxima da média entre as resistências das ligas utilizadas, indicando a viabilidade da aplicação desse processo em conexões elétricas. Em relação à fadiga, ficou evidenciado um aumento em torno de 30% na vida das juntas soldadas com ACI. Os ensaios de ultrassom não mostraram descontinuidades que comprometessem a aplicação de nenhuma das juntas soldadas. / The friction welding process (FSW) is one of the innovative processes being presented and studied, in the scientific community and companies, for providing a union of excellent quality. However, there are still issues to be solved mainly in soldering of dissimilar materials such as copper and aluminum alloys. The objective of this work is to produce copper and aluminum alloy joints, since these materials are classified as difficult solderability by conventional systems, thus restricting their application. This work evaluated the welding of overlapping joints of an aluminum alloy (ASTM 6060 T5) and the copper alloy (ASTM-B-187, C 110-hardened quench) in which the copper is positioned above the aluminum. The joints were welded by the friction welding and mechanical mixing (FSW) process with four rotational speeds (800, 900, 1000, and 1100 rpm), with the feed rate maintained at 10 mm / min. The influence of a non-initial advance (ACI) of 2 mm at the beginning of the weld was evaluated. The joints produced were evaluated through shear, fatigue, microstructure, ultrasonic and electrical resistivity tests. No significant influence of process parameters on mechanical strength was observed. However, the welding with (ACI) of 1000 rpm were the parameters that presented the best results and lower dispersion among the evaluated conditions. The electrical resistance of the welded joints in all conditions was very close to the average between the resistances of the alloys used, indicating the feasibility of the application of this process in electrical connections. In relation to fatigue, an increase of around 30% in the life of welded joints with (ACI) was evidenced. Ultrasound tests showed no discontinuities that would compromise the application of any of the welded joints.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-10-24T21:17:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÂO_AvaliaçãoComportamentalAços.pdf: 7257895 bytes, checksum: 9565c24f4805e50501360db86fa65728 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T12:24:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÂO_AvaliaçãoComportamentalAços.pdf: 7257895 bytes, checksum: 9565c24f4805e50501360db86fa65728 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-07T12:24:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÂO_AvaliaçãoComportamentalAços.pdf: 7257895 bytes, checksum: 9565c24f4805e50501360db86fa65728 (MD5) Previous issue date: 2013 / Os aços utilizados na fabricação de tubos vêm sendo continuamente desenvolvidos com o objetivo de se elevar a resistência mecânica dos mesmos, mantendo-se adequada tenacidade e boa soldabilidade. Com isso, é possível empregar aços com menores espessuras, o que reduz o peso por comprimento de tubo, além de permitir o aumento da pressão de trabalho admissível para tubos de mesma espessura. Este trabalho avaliou as características comportamentais de tubos de aços API 5L, graus X52 e X70, soldados pelo processo ao arco elétrico com eletrodo revestido. Após corte das tubulações, na seção transversal, foram soldadas amostras com chanfro em V, empregando-se eletrodo AWS E6010 para passe de raiz e eletrodo AWS E7018 para passes de enchimento e acabamento. As juntas soldadas foram caracterizadas química, mecânica e metalograficamente. Os ensaios de tração e de dobramento indicaram baixo desempenho das soldas em função da má qualidade dos eletrodos, provavelmente pelo inadequado sistema de armazenamento. Foram realizados ensaios dureza/microdureza na região soldada além de ensaios não destrutivos. Os corpos de prova ensaiados foram analisados macro e, empregando-se microscopia eletrônica de varredura, microfratograficamente. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Steels used in the manufacture of pipes are being continually developed with the objective of raising the strength of the same, keeping adequate toughness and good weldability. This makes it possible to employ steel with smaller thickness, which reduces the weight per length of pipe and also allows increased allowable working pressure for tubes of equal thickness. This study evaluated the behavioral characteristics of steel pipes API 5L X52 and X70 grades, welded by the electric arc process with coated electrodes. After cutting of pipes in cross section, were welded with V-groove samples using AWS E6010 electrode for root pass and electrode AWS E7018 for filling and finishing passes. The welded joints were characterized chemical, mechanical and metallographically. The tensile and bending tests indicated poor performance of welds due to the poor quality of the electrodes, probably due to inappropriate storage system. Assays were performed hardness / microhardness in the weld region. The specimens were tested and analyzed macro, using scanning electron microscopy, microfractografically.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-04-08T20:29:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EnvelhecimentoDeformaçãoJuntas.pdf: 6750118 bytes, checksum: bab0f9f1341e203544bec59c9104e800 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-04-09T11:01:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EnvelhecimentoDeformaçãoJuntas.pdf: 6750118 bytes, checksum: bab0f9f1341e203544bec59c9104e800 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-09T11:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EnvelhecimentoDeformaçãoJuntas.pdf: 6750118 bytes, checksum: bab0f9f1341e203544bec59c9104e800 (MD5) Previous issue date: 2015 / Processos tradicionais de lançamento offshore de dutos submarinos podem levar à ocorrência do fenômeno de envelhecimento por deformação em tubos sem costura e em soldas para fabricação de dutos. Assim, investigou-se o fenômeno de envelhecimento por deformação em tubos de aço API 5L X65Q sem costura e em juntas soldadas, fabricadas pelo processo GMAW. Caracterizou-se a microestrutura e o comportamento mecânico do metal base e das soldas antes de envelhecê-los. Posteriormente, foi induzido envelhecimento dinâmico e estático por deformação, com 3% de deformação plástica, a 250°C e por 1h, em corpos de prova de tração de metal base e de juntas soldadas, seguido de caracterização microestrutural por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura, e ensaios mecânicos de tração, dureza Vickers e impacto Charpy. Pela metodologia aplicada pôde-se observar que o efeito do fenômeno de envelhecimento por deformação no metal base foi o mesmo encontrado por outros autores em aços ARBL: aumento da resistência mecânica em tração, redução de ductilidade e diminuição na energia absorvida no ensaio de impacto Charpy, sendo que o envelhecimento dinâmico por deformação foi a pior condição para o metal base entre as investigadas. Nas juntas soldadas, as respostas ao envelhecimento por deformação foram diferentes do metal base. Foi possível observar mudanças na proporção de constituintes secundários na ZTA e ZF das soldas após envelhecimento por deformação, com aumento de agregados ferrita-carbonetos. Em termos de propriedades mecânicas, constatou-se que o envelhecimento por deformação levou a uma redução na razão elástica das juntas soldadas devido a um aumento no limite de resistência, e um certo aumento no alongamento percentual total. Ao se comparar o efeito do envelhecimento estático por deformação com o envelhecimento dinâmico sobre as soldas, observou-se que o aumento na capacidade de deformação plástica das juntas soldadas foi maior após envelhecimento estático por deformação. Em corpos de prova com entalhe em V no metal de solda ensaiados por impacto Charpy, ocorreu diminuição na energia absorvida após envelhecimento por deformação, evidenciando um endurecimento da região das soldas após envelhecimento por deformação. ________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Traditional launching processes of offshore submarine pipes may lead to occurrence of strain ageing on seamless pipes and welds yielded to fabricate pipes. Therefore, it was carried out an investigation of strain ageing in seamless pipes of API 5L X65Q steel and in welded joints by GMAW process. It was carried out microstructural analysis and mechanic characterization of metal base and welds before strain ageing. Further, it was applied dynamic strain ageing and static strain ageing, with 3% of plastic strain, at 250°C in 1h, on tensile specimens from base metal and welded joints, followed by microstructure characterization using light optic microscope and scanning electron microscope, and mechanical tests – tensile, hardness Vickers, and Charpy V toughness. By the methodology applied it was possible to note that the effect of strain ageing on the base metal were such as predicted by literature: there was mechanical strength increase, reduction of ductility and reduction of absorbed energy during Charpy test, with dynamic strain ageing responsible for more aggressive effects within the investigated conditions. On welded joints, the responses to strain ageing were differently from the ones in the base metal. It was observed a change in amounts of micro phases, increasing ferrite-carbide aggregates in HAZ and WM of welds after strain ageing. In terms of mechanical properties, it was noted that the strain ageing led to an increase on the ability of welds to plastic straining and, comparing the static strain ageing with dynamic strain ageing, it was observed that the effect on the plastic straining ability of welds was higher after static strain ageing. Regarding the toughness, it was observed that the absorbed energy by specimens with V-notch in the weld metal in Charpy V toughness tests decreased due to strain ageing, confirming that the phenomenon acted on the welds as a hardening mechanism.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:02:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 101479.pdf: 16031816 bytes, checksum: ffe2e496df9f870491d8daf9ad6ec2c4 (MD5) Previous issue date: 1995 / Avalia a influência do tipo de metal de adição e do aporte térmico sobre a susceptibilidade à corrosão sob tensão de juntas soldadas de aço inoxidável austenítico AISI 304 em meios contendo cloretos. Foi realizada soldagem a arco manual com eletrodo revestido utilizando método de adição de três composições químicas diferentes (E308L, E309 e E316L) e dois níveis de aporte térmico (5,1 e 8,9 kJ/cm). Os resultados mostraram que o eletrodo E309 é o metal de adição mais indicado para uso em soldas a serem realizadas em equipamentos sujeitos à corrosão sob tensão. A morfologia e distribuição da ferrita delta na microestrutura da zona fundida contribuiu favoravelmente para este fato. Os metais de adição E308L e E316L tiveram um desempenho bastante similar. Quanto ao aporte térmico, as soldas realizadas com maior energia (8,5 kJ/cm) apresentaram uma maior resistência por corrosão sob tensão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308799.pdf: 4628003 bytes, checksum: 1a125f782deac963d29159740ecbd5a5 (MD5) / A erosão por cavitação causa enormes prejuízos para as empresas geradoras de energia elétrica, pois compromete o funcionamento de turbinas hidráulicas e leva a constantes paradas para recuperação das regiões erodidas. Um dos materiais atualmente mais empregados na fabricação de rotores de turbinas hidráulicas é o aço inoxidável martensítico CA-6NM, que tem melhor soldabilidade que a dos aços martensíticos convencionais, devido ao baixo teor de carbono. Além disso, possui ótimas propriedades mecânicas e boa resistência à erosão por cavitação. Quando é necessário recuperar uma região erodida por cavitação, é feita a deposição por soldagem de ligas resistentes, notadamente aquelas à base de cobalto. Para evitar a formação de trincas no depósito, geralmente é depositada uma camada de amanteigamento de um material menos propenso ao trincamento e que possua alta ductilidade, como o aço inox austenítico. Entretanto, em locais onde houve pouca erosão, não há espaço suficiente para depositar o amanteigamento. Nestes casos, deposita-se a liga direto sobre o substrato, e surge a possibilidade de que o metal de solda obtido apresente zonas frágeis localizadas que, por efeito das tensões de soldagem, produzam trincas no depósito. Neste contexto, procurou-se avaliar como as condições de deposição do revestimento, pelo processo arame tubular, sobre chapa espessa de CA-6NM influem sobre a ocorrência de trincas, descontinuidades e resistência à erosão por cavitação. Os perfis de rugosidade nos revestimentos submetidos à cavitação acelerada segundo norma ASTM G32-09 permitiram avaliar as variações na resistência ao longo dos revestimentos. A região de menor resistência parece ser a ZAC formada em cada cordão pelo calor do cordão subsequente. Com o ferritoscópio foi possível medir as variações nos teores de ferrita/martensita em cada revestimento, mas os valores encontrados não puderam ser correlacionados com a resistência à cavitação local. Da mesma forma, as variações de dureza não puderam ser correlacionadas. Quando a espessura a recuperar por soldagem for menor que 3,0 mm, deve ser depositada a liga à base de cobalto sobre o aço CA-6NM (sem amanteigamento), pois não há risco aumentado de que ocorram trincas e a resistência à cavitação é melhor que a de revestimentos amanteigados com aço inox austenítico. / Cavitation erosion causes high economic losses to electric power generator companies, because it compromises the operation of hydroturbines and leads to constants stops to repair eroded regions. Nowadays, one of the most used materials in the manufacturing of hydroturbines rotors is the martensitic stainless steel CA-6NM, which has better weldability than traditional martensitic stainless steels due to lower carbon content. Moreover, it has excellent mechanical properties and good cavitation erosion resistance. When necessary recovering a cavitation eroded region is, deposition of resistant alloys by arc welding is made, remarkably those cobalt based alloys. To avoid crack formation in the deposit, generally is deposited a layer of buttering with a material less prone to cracking and also with high ductility, as austenitic stainless steel. However, in regions where there was a little erosion, there isn´t space enough to deposit the buttering. In these cases the alloy is deposited directly on the substrate, and arises the possibility that the weld metal obtained presents localized brittle zones, which by effects of welding tensile, produce cracks in the deposits. In this context, sought to evaluate how the conditions of hardfacing deposition on a thick plate of CA-6NM, using flux cored arc welding process, influence in the occurrences of cracks, discontinuities and cavitation erosion resistance. The roughness profiles in the hardfacings submitted to accelerated cavitation according to standard ASTM G32-09 allowed to evaluate the variations in the resistance along the hardfacings. The region of lower resistance seems to be the ZAC formed in each weld bead by the heat of subsequent bead. With the feritscope was possible measure the variations in the ferrite/martensite content in each hardfacing, but the values founded couldn't be correlated with the local cavitation resistance. Similarly, the hardness variations couldn't be correlated. When the thickness to recover by welding is less than 3,0 mm, the cobalt based alloy must be deposited on the steel CA-6NM (without buttering), because there isn't increased risk in occurring cracks and the cavitation resistance is better than buttered hardfacings with austenitic stainless steels.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:40:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309489.pdf: 3883395 bytes, checksum: 54d386fcb3e04642e02e3ca6de50ece4 (MD5) / Os tubos das caldeiras das usinas termoelétricas sofrem desgastes devido à erosão e corrosão causadas pela alta temperatura e impurezas resultantes da queima do carvão. O risco de rupturas nestes tubos, e a consequente parada para manutenção, crescem com a diminuição de sua espessura. A solução até então utilizada pela empresa TRACTEBEL Energia é o corte das partes seriamente desgastadas e a substituição por novas. As partes novas são unidas ao restante da parede de água por meio de soldagem TIG. Em alguns outros países, estas novas partes são preparadas previamente com um revestimento por soldagem com ligas mais resistentes aos citados desgastes. Esta tecnologia é realizada de forma automática com diferentes equipamentos que são adaptados para a tarefa. As operações são divulgadas em panfletos e algumas publicações, mas sem a revelação de fato dos procedimentos utilizados. É observado que os equipamentos não foram projetados com especificidade para a referida aplicação. Por isso, no LABSOLDA foi iniciado um projeto para o desenvolvimento de equipamentos e de tecnologias de soldagem para que a TRACTEBEL Energia possa revestir as paredes de suas caldeiras com o mais avançado estado da arte. O desenvolvimento visa não somente o revestimento de partes separadas e posterior inclusão nas paredes, mas também o revestimento in loco de partes desgastadas. Neste caso, a dificuldade é maior, pois as posições de soldagem estão condicionadas à posição dos tubos das caldeiras. O presente trabalho está inserido no contexto deste desenvolvimento, que inclui o projeto e construção de um manipulador automático de soldagem com quatro graus de liberdade e o desenvolvimento de trajetórias de soldagem. É abordado o desenvolvimento de metodologias de revestimento com orientação vertical e também horizontal. São apresentados os respectivos algorítmos de geração de trajetória com oscilação da tocha de forma a acompanhar a circunferência dos tubos, ou seja, utilizando mais de um eixo simultaneamente. Este tipo de versatilidade visa atender os desenvolvimentos dos procedimentos de soldagem, tratados de forma científica, não significando, portanto, que serão utilizadas no final do projeto. Os testes de revestimento foram realizados com o processo MIG/MAG pulsado, utilizando o arame ER309 e os tubos na posição vertical. / The boiler tubes of thermal power plants suffer wear due to erosion and corrosion caused by high temperature and impurities resulting of the burning coal. The risk of rupture in these tubes and subsequent shut down for maintenance increases with the decrease of its thickness. The solution used so far by the company TRACTEBEL Energia is cutting off seriously eroded parts and replace it by new ones. The new parts are joined to the rest of the water wall through TIG welding. In some other countries, these new parts are previously prepared with a welding overlay with alloys more resistant to the cited wear. This technology is accomplished automatically with different equipments which are adapted to the task. The operations are disclosed in several publications and flyers, but without the revelation in fact of the employed procedures. It is observed that the equipments have not been projected with specificity for such application. Wherefore, in LABSOLDA, has been started a project for the development of welding technologies and equipment so that the TRACTEBEL Energia might overlay their walls of boilers with the most advanced state of the art. The development aims not only the overlay of separate parts and subsequent inclusion in the walls, but also the overlay in situ of worn parts. In this case, the difficulty is increased, since the welding positions are subject to the position of boiler tubes. This work is inserted in the context of this development, which includes the design and construction of an automatic welding manipulator with four degrees of freedom presented here and the development of welding trajectories. It is broached the development of overlay methodologies for vertical orientation as well as horizontal. Are presented the respective algorithms of trajectory generation with torch oscillation in order to follow the circumference of the pipes, or that is, using more than one axis simultaneously. This kind of versatility seeks to meet the development of welding procedures, treated in a scientific way, not meaning, therefore that will be used at the end of the project. The overlay tests were performed with the pulsed MIG/MAG process, using the ER309 wire and tube in a vertical position.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235277.pdf: 16196571 bytes, checksum: 9e6480b1484b1b386c6967c4cfd91f74 (MD5) / Risers rígidos (Steel Catenary Risers - SCR) têm sido considerados fortes candidatos para explotação de petróleo em águas profundas. Sendo assim, existe um grande esforço em garantir a integridade estrutural durante sua vida útil. Atividades de inspeção tornam-se extremamente importantes durante o processo de fabricação. A soldagem entre seções de riser é um processo considerado crítico, tornando-se foco de inspeção. Estudos e análises demonstram que a performance em fadiga da solda é uma questão crítica, principalmente no ponto de contato com o leito oceânico. Neste contexto, controlar os desalinhamentos entre as seções soldadas e a qualidade geométrica da solda pode melhorar a vida em fadiga.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T18:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 184889.pdf: 2164353 bytes, checksum: 7d5e6f6638a68ac6fde49d356123b969 (MD5)