A ausência de adaptação passiva em prótese sobre implantes pode sobrecarregar implantes, componentes protéticos e tecido ósseo, levando à perda óssea marginal e até da osseointegração. A soldagem é utilizada com frequência para melhorar o assentamento de estruturas metálicas de próteses em geral e de próteses sobre implantes. Além disso, a precisão no assentamento da peça protética pode estar relacionada com os cuidados na técnica de confecção da mesma. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de microscopia óptica e confocal a laser, a adaptação marginal de barras metálicas tipo protocolo de Branemark, de ligas de niquel-cromo (NiCr) em monobloco e soldadas, confeccionadas a partir de enceramento convencional. Para isso, foi confeccionado um modelo mestre, simulando quatro implantes sobre o qual foram adaptados transferentes e análogos que serviram para transferir a posição dos implantes para o modelo de gesso. Os enceramentos obtidos pelo método convencional foram fundidos em monobloco e em partes separadas (seccionados), sendo os últimos, posteriormente soldados utilizando as técnicas convencional a maçarico e TIG (Tungsten Inert Gas). As leituras da adaptação da barra em cada implante foram feitas nas peças em monobloco (n=5) e nas peças seccionadas (n=10), antes e após as diferentes técnicas de soldagem. Pelo método de medição de microscopia óptica, foram realizadas as medições em duas regiões pré-determinadas ( Vestibular e Lingual ), com três repetições, totalizando 6 leituras por implante. Já no método de microscopia Confocal a laser, foi realizada somente na Vestibular. Para comparar os dados obtidos quanto ao desajuste marginal entre componente protético/implante, considerando-se as peças em monobloco, as peças soldadas, as técnicas de soldagem (maçarico e TIG), os métodos de medição e a posição dos implantes, foram realizados testes estatísticos, onde para cada uma das análises realizadas foi determinada a aplicação do Teste de Normalidade (Shapiro-Wilk ou Kolmogorov-Smirnov (alfa = 5%)) para determinação da distribuição da amostra. Para a amostra com distribuição normal foi determinada a utilização do teste paramétrico, Análise de Variância, enquanto que a amostra com distribuição não normal, determinou-se a utilização do teste não paramétrico de Kruskal Wallis. Os resultados encontrados foram estatisticamente significantes para comparação método e técnica, sugerindo que as peças em monobloco apresentaram maior desadaptação que as peças soldadas, e que as peças soldadas pela técnica convencional não apresentaram diferença estatística, em relação as soldadas pela técnica TIG. Em relação a comparação dos métodos de medição, houve diferença estaticamente significante, onde a microscopia Confocal a laser obteve os maiores valores de desadaptação. A interação técnica e método não houve diferenças estatísticas. Na comparação de diferentes secções e soldada, para os 2 métodos de medição, em relação ao fator Secção, não houve diferença significante onde 3 secções apresentam os menores resultados e as soldadas tiveram igualdade em relação a 1 secção. Pelo fator Técnica houve diferença estatisticamente significante, onde a técnica convencional obteve as maiores médias. A interação Secção e Técnica, não teve efeito significante. A adaptação marginal da peça em relação a posição do implante na arcada, não houve diferença estatística, para ambos os métodos. Houve diferença apenas no fator Técnica, pela microscopia óptica, onde a Monobloco teve os maiores resultados e a Solda Convencional e TIG, tiveram igualdade nos resultados. A investigação de sistemas de confecção de estruturas da prótese e de técnicas de soldagem é importante na busca pela produção de próteses sobre dente ou sobre implante com precisão no ajuste marginal que possa ser comprovado visual e numericamente utilizando-se recursos tecnológicos que assegurem a utilização clínica das peças protéticas. / The lack of passive adaptation in prosthesis over implant can overload implants, prosthetics components and bone tissue, leading to marginal bone loss and even osseointegration. Weldering is used frequently to improve the settlement of metal structures of prosthetic in general and prosthesis over implants. In addition, the settlement precision of the workpiece may be related to the care in the technique of manufacturing the same. The objective of this study was to evaluate, through optical and confocal Laser microscopy, the marginal adaptation of metal bars Branemark protocol type alloy nickel-chromium (NiCr) monoblock and welded, made from conventional waxing .For this, a master model was made to simulate four implants were adapted over which transferents and analogs that served to transfer the position of the implants for the cast model. Waxing obtained by the conventional method were cast in one-piece and separate parts (sectioned), the latter being subsequently welded using the conventional techniques blowtorch and TIG (Tungsten Inert Gas).The bar adjustment of readings in each implant were made in monoblock pieces (n = 5) and the severed pieces (n = 10) before and after different weldering techniques. By optical microscopy measurement method, measurements were performed in two predetermined regions (Vestibular and lingual), with three replications, totaling 6 readings per implant. However in the methodology of Confocal laser microscope, was done only on Vestibular. To compare the data obtained on the misfit between prosthetic/implant component, considering the pieces monoblock, the welded parts, the weldering techniques (torch and TIG), measurement methods and the position of the implants, tests were performed statistical where for each of the analyzes determined the application of Normality Test (Shapiro-Wilk test and Kolmogorov-Smirnov test (alpha = 5%)) to determine the distribution of the sample. For the sample of normal distribution was determined using the parametric test, analysis of variance, while the sample with non-normal distribution was determined using the nonparametric Kruskal-Wallis test. The results found were statistically significant for method and technique comparison, suggesting that the monoblock parts showed higher misfit than welded parts, and the parts welded by conventional technique showed no statistical difference in relation welded by TIG technique. Regarding the comparison of measurement methods, there was no statistically significant difference, where the Laser Confocal microscopy obtained the greatest misfit. The technical interaction and method there were no statistical differences. When comparing different sections and welded to the two measurement methods, in relation to Section factor, there was no significant difference where 3 sections have the lowest results and welded had equality with 1 section. The technical factor was no statistically significant difference, the conventional technique had the highest averages. The interaction and Technical Section had no significant effect. The marginal adaptation of the play in relation to the implant in the arch position, there was no statistical difference for both methods. There was a difference only in the technical factor, by optical microscopy, where Monoblock had the greatest results and Conventional Welding and TIG, had equality in results. The research of making the prosthesis structures systems and weldering techniques is important in the search for production of prosthetic tooth or on precisely implant the marginal adjustment that can be verified visually and numerically using technological resources to ensure clinical use of prosthetic pieces.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da soldagem TIG (\"tungsten inert gas\") e compará-la com soldagem a laser, em hastes cilíndricas e supra-estruturas implantosuportadas, confeccionadas em titânio comercialmente puro (Ti cp) por meio dos ensaios de resistência mecânica (tração e flexão) e desajuste marginal, respectivamente. Foram confeccionados noventa corpos-de-prova em titânio cp, sendo sessenta, na forma de hastes cilíndricas, obtidas por fundição de hastes de latão, e trinta na forma de supra-estruturas implanto-suportadas, obtidas por modelo de gesso com quatro análogos de implantes Microunit (Conexão), com dez repetições para cada grupo (controle, solda TIG, solda a Laser). Para a obtenção dos corpos-de-prova, foi realizada inclusão em revestimento Rematitan Plus, de acordo com as instruções fabricante. Os anéis foram submetidos aos ciclos térmicos e posicionados na máquina de fundição (Rematitan), sob arco voltaico, vácuo e atmosfera de argônio, com injeção de titânio sob vácuo-pressão. Após resfriamento, as fundições foram desincluídas e jateadas com óxido de alumínio. Os corpos-de-prova obtidos em forma de hastes cilíndricas foram distribuídos aleatoriamente, em três grupos, para ambos os ensaios, resistência à tração e flexão: grupo controle (sem solda), solda TIG e solda a Laser. As trinta supra-estruturas foram divididas aleatoriamente em três grupos: I- controle - monobloco; II-B- pós-soldagem TIG e III-B- pós-soldagem a Laser; os grupos II-A e III-A, foram constituídos dos espécimes antes do processo de soldagem: II-A- pré-soldagem TIG e III-A- pré-soldagem a Laser. Os dados obtidos para o Ensaio de Tração (MPa) foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Tukey (&alpha;= 0,05). O teste complementar de Tukey (p = 0,05) evidenciou que houve diferença entre o grupo controle (605,84 ± 19,83) e os métodos de soldagem TIG (514,90 ± 37,76) e Laser (515,85 ± 62,07). Para o Ensaio de Flexão (MPa), o teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis mostrou que não houve diferença estatisticamente significante entre os processos de soldagem TIG (1559,66) e Laser (1621,64), contudo a diferença foi significante entre estes grupos e o controle (1908,75). Para análise dos resultados do desajuste marginal (&mu;m) das supra-estruturas implanto-suportadas, o teste nãoparamétrico de Kruskal-Wallis revelou que não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos pós-soldagem TIG (250) e pós-soldagem Laser (241), entretanto, o grupo controle (770) apresentou o maior desajuste. Pelos resultados obtidos e dentro das limitações deste estudo, pode-se afirmar que a soldagem a TIG propicia a obtenção de resultados similares à soldagem a Laser. / The aim of this study was to evaluate the effect of TIG welding (tungsten inert gas) and compare it with Laser welding, of the cylindrical rods and implant-supported frameworks, obtained by in commercially pure titanium (cp) through the mechanical resistance (tensile and flexural strength) and misfit marginal, respectively. Ninety specimens have been fabricated titanium cp, and sixty, cylindrical rods, obtained by casting of the brass rods, and thirty implant-supported frameworks, obtained by plaster die with four similar - Microunit implants (Connection), with ten repetitions for each group (control, TIG welding, laser welding). The specimens were invested in Rematitan Plus, according to the manufacturer instructions. The rings were subjected to thermal cycling and positioned in the machine of casting (Rematitan) under voltaic arc, vacuum and atmosphere of argon, with injection of titanium vacuumpressure. After cooling, were manually and airbone-particle abraded with aluminum oxide. The specimes cylindrical rods were randomly distributed in three groups, for tests, tensile and flexural strength: the control group (without welding), TIG welding and soldering laser. The above thirty-structures were randomly divided into three groups: I- one-piece-cast (control)-, II-B-after-TIG welding and III-B-after-Laser welding, the Group II-A, III-A, consisted of specimens before the process of welding: II-A-before-TIG welding and III-A before-Laser welding. The results for the test Traction were submitted to variance analysis ANOVA (p < 0.05) being observed difference between groups. The supplementary Tukey test (p = 0.05) showed that there was a difference between the control group (605.84 ± 19.83) and the methods of welding TIG (514.90 ± 37.76) and laser (515.85 ± 62.07). To test the Flexion nonparametric test Kruskal-Wallis showed that there was no statistically significant difference between the processes of TIG welding (1559.66) and Laser (1621.64), but the difference was significant between these groups and control (1908.75). For analysis of the results of marginal misfit implant-supported frameworks, the non-parametric Kruskal-Wallis test revealed that there was no statistically significant difference between groups after-TIG welding (250) and after- Laser welding (241), however, the control group (770) showed the largest misfit. With these and the limitations of this study TIG welding in may be to Laser welding.

A ausência de adaptação passiva em prótese sobre implantes pode sobrecarregar implantes, componentes protéticos e tecido ósseo, levando à perda óssea marginal e até da osseointegração. A soldagem é utilizada com frequência para melhorar o assentamento de estruturas metálicas de próteses em geral e de próteses sobre implantes. Além disso, a precisão no assentamento da peça protética pode estar relacionada com os cuidados na técnica de confecção da mesma. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de microscopia óptica e confocal a laser, a adaptação marginal de barras metálicas tipo protocolo de Branemark, de ligas de niquel-cromo (NiCr) em monobloco e soldadas, confeccionadas a partir de enceramento convencional. Para isso, foi confeccionado um modelo mestre, simulando quatro implantes sobre o qual foram adaptados transferentes e análogos que serviram para transferir a posição dos implantes para o modelo de gesso. Os enceramentos obtidos pelo método convencional foram fundidos em monobloco e em partes separadas (seccionados), sendo os últimos, posteriormente soldados utilizando as técnicas convencional a maçarico e TIG (Tungsten Inert Gas). As leituras da adaptação da barra em cada implante foram feitas nas peças em monobloco (n=5) e nas peças seccionadas (n=10), antes e após as diferentes técnicas de soldagem. Pelo método de medição de microscopia óptica, foram realizadas as medições em duas regiões pré-determinadas ( Vestibular e Lingual ), com três repetições, totalizando 6 leituras por implante. Já no método de microscopia Confocal a laser, foi realizada somente na Vestibular. Para comparar os dados obtidos quanto ao desajuste marginal entre componente protético/implante, considerando-se as peças em monobloco, as peças soldadas, as técnicas de soldagem (maçarico e TIG), os métodos de medição e a posição dos implantes, foram realizados testes estatísticos, onde para cada uma das análises realizadas foi determinada a aplicação do Teste de Normalidade (Shapiro-Wilk ou Kolmogorov-Smirnov (alfa = 5%)) para determinação da distribuição da amostra. Para a amostra com distribuição normal foi determinada a utilização do teste paramétrico, Análise de Variância, enquanto que a amostra com distribuição não normal, determinou-se a utilização do teste não paramétrico de Kruskal Wallis. Os resultados encontrados foram estatisticamente significantes para comparação método e técnica, sugerindo que as peças em monobloco apresentaram maior desadaptação que as peças soldadas, e que as peças soldadas pela técnica convencional não apresentaram diferença estatística, em relação as soldadas pela técnica TIG. Em relação a comparação dos métodos de medição, houve diferença estaticamente significante, onde a microscopia Confocal a laser obteve os maiores valores de desadaptação. A interação técnica e método não houve diferenças estatísticas. Na comparação de diferentes secções e soldada, para os 2 métodos de medição, em relação ao fator Secção, não houve diferença significante onde 3 secções apresentam os menores resultados e as soldadas tiveram igualdade em relação a 1 secção. Pelo fator Técnica houve diferença estatisticamente significante, onde a técnica convencional obteve as maiores médias. A interação Secção e Técnica, não teve efeito significante. A adaptação marginal da peça em relação a posição do implante na arcada, não houve diferença estatística, para ambos os métodos. Houve diferença apenas no fator Técnica, pela microscopia óptica, onde a Monobloco teve os maiores resultados e a Solda Convencional e TIG, tiveram igualdade nos resultados. A investigação de sistemas de confecção de estruturas da prótese e de técnicas de soldagem é importante na busca pela produção de próteses sobre dente ou sobre implante com precisão no ajuste marginal que possa ser comprovado visual e numericamente utilizando-se recursos tecnológicos que assegurem a utilização clínica das peças protéticas. / The lack of passive adaptation in prosthesis over implant can overload implants, prosthetics components and bone tissue, leading to marginal bone loss and even osseointegration. Weldering is used frequently to improve the settlement of metal structures of prosthetic in general and prosthesis over implants. In addition, the settlement precision of the workpiece may be related to the care in the technique of manufacturing the same. The objective of this study was to evaluate, through optical and confocal Laser microscopy, the marginal adaptation of metal bars Branemark protocol type alloy nickel-chromium (NiCr) monoblock and welded, made from conventional waxing .For this, a master model was made to simulate four implants were adapted over which transferents and analogs that served to transfer the position of the implants for the cast model. Waxing obtained by the conventional method were cast in one-piece and separate parts (sectioned), the latter being subsequently welded using the conventional techniques blowtorch and TIG (Tungsten Inert Gas).The bar adjustment of readings in each implant were made in monoblock pieces (n = 5) and the severed pieces (n = 10) before and after different weldering techniques. By optical microscopy measurement method, measurements were performed in two predetermined regions (Vestibular and lingual), with three replications, totaling 6 readings per implant. However in the methodology of Confocal laser microscope, was done only on Vestibular. To compare the data obtained on the misfit between prosthetic/implant component, considering the pieces monoblock, the welded parts, the weldering techniques (torch and TIG), measurement methods and the position of the implants, tests were performed statistical where for each of the analyzes determined the application of Normality Test (Shapiro-Wilk test and Kolmogorov-Smirnov test (alpha = 5%)) to determine the distribution of the sample. For the sample of normal distribution was determined using the parametric test, analysis of variance, while the sample with non-normal distribution was determined using the nonparametric Kruskal-Wallis test. The results found were statistically significant for method and technique comparison, suggesting that the monoblock parts showed higher misfit than welded parts, and the parts welded by conventional technique showed no statistical difference in relation welded by TIG technique. Regarding the comparison of measurement methods, there was no statistically significant difference, where the Laser Confocal microscopy obtained the greatest misfit. The technical interaction and method there were no statistical differences. When comparing different sections and welded to the two measurement methods, in relation to Section factor, there was no significant difference where 3 sections have the lowest results and welded had equality with 1 section. The technical factor was no statistically significant difference, the conventional technique had the highest averages. The interaction and Technical Section had no significant effect. The marginal adaptation of the play in relation to the implant in the arch position, there was no statistical difference for both methods. There was a difference only in the technical factor, by optical microscopy, where Monoblock had the greatest results and Conventional Welding and TIG, had equality in results. The research of making the prosthesis structures systems and weldering techniques is important in the search for production of prosthetic tooth or on precisely implant the marginal adjustment that can be verified visually and numerically using technological resources to ensure clinical use of prosthetic pieces.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-16T19:08:32Z No. of bitstreams: 1 JOSIANE DANTAS COSTA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015..pdf: 2694660 bytes, checksum: b1f464f2e8b29d82a5339c5bd52471b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-16T19:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSIANE DANTAS COSTA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015..pdf: 2694660 bytes, checksum: b1f464f2e8b29d82a5339c5bd52471b3 (MD5) Previous issue date: 2015-09-29 / A liga de Ni-Ti, conhecida por Nitinol, é constituída dos elementos níquel e titânio e vem sendo bastante aplicada nas mais diversas áreas: aeroespacial, automotiva, construção civil, dispositivos médicos e ortodônticos. Esse potencial de aplicação decorre das propriedades particulares de efeito de memória de forma e superelasticidade, associada a uma boa resistência à corrosão e excelente biocompatibilidade. Com intuito de aumentar as aplicações desse material em dispositivos médicos, o desenvolvimento de tecnologias de união torna-se necessário para possibilitar a fabricação das mais diferentes formas geométricas e combinações entre materiais similares e dissimilares. Nesse contexto, é fundamental que se realize estudos sobre a resistência a corrosão da região em que foi feita a união (junta), principalmente quando utilizados processos de soldagem, já que podem deixar falhas induzindo a uma maior suscetibilidade a corrosão. Diante disto, neste trabalho foi realizada a união de fios ortodônticos de Ni-Ti com fios ortodônticos de Ti-Mo através do processo de soldagem TIG (“Tungsten Inert Gas”) autógeno. Como se trata de biomateriais, este estudo teve como objetivo geral avaliar a resistência à corrosão dos fios comerciais íntegros e da junta soldada Ni-Ti/Ti-Mo em solução salina tamponada SBF (“Saline Buffered Phosphate”) que simula o sangue humano, para verificar se a soldagem afetaria a resistência a corrosão das juntas. Os resultados obtidos revelaram que o processo da soldagem TIG utilizado neste trabalho gerou juntas soldadas de excelente qualidade, apresentando uma resistência à corrosão superior à dos fios íntegros. O planejamento experimental utilizado para verificar a influência da temperatura e do tempo do tratamento térmico nos resultados de corrosão, gerou um experimento ótimo com temperatura de 350°C e um tempo de 40 minutos. Este resultado foi confirmado através dos ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica. / The Ni-Ti alloy, known as Nitinol, is made of nickel and titanium elements and has been widely applied in several areas: aerospace, automotive, construction, medical and orthodontic appliances. Nitinol's application potential is due to its particular superelasticity properties and shape memory effect associated with a good corrosion resistance and excellent biocompatibility. In order to increase the applications of this material in medical devices, the development of joining technologies is necessary to enable manufacture of the most different geometric shapes and combinations of similar and dissimilar materials. In this context, it is essential to conduct studies on the corrosion resistance of the region where the union (joint) was done, especially when welding processes are used, as they can leave gaps leading to greater susceptibility to corrosion. With this in mind, this work carried out the union of Ni-Ti orthodontic wire with Ti-Mo orthodontic wire through the autogenous TIG (Tungsten Inert Gas) welding process. As biomaterials are involved, this study aimed to evaluate the corrosion resistance of the upright commercial wire and welded joint Ni-Ti/Ti-Mo in buffered saline solution SBP (Saline Buffered Phosphate) which simulates human blood, to check if the welding would affect the corrosion resistance of the joint. The results revealed that the TIG welding process used in this work generated welds of excellent quality, having a corrosion resistance higher than that of intact wires. The experimental design used to determine the influence of temperature and time of heat treatment on the results of corrosion generated a great experiment with temperature of 350 ° C and a time of 40 minutes. This result was confirmed by means of electrochemical impedance spectroscopy test.

Le soudage à électrode réfractaire, plus souvent appelé TIG (Tungsten Inert Gas), est un procédé dans lequel un arc électrique est généré entre une électrode en tungstène et les pièces à souder sous un flux gazeux inerte. Le transfert d'énergie entre l'arc et l'anode donne naissance à un bain métallique et à la production de vapeurs. La qualité des soudures obtenues est directement liée au comportement du plasma et aux phénomènes physiques présents dans le bain métallique (effets Marangoni, force de traînée, gravité, forces de Laplace, conduction thermique...). L'objectif de ces travaux de thèse est de mettre en place des méthodes de diagnostic permettant une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans le transfert d'énergie lors de l'interaction arc-matériau sur une configuration de soudage TIG. Il s'agit également d'évaluer et d'analyser l'influence de certains paramètres opératoires impliqués dans le procédé (nature du gaz, intensité du courant, longueur de l'arc...) sur ces mécanismes. Plusieurs axes de recherche ont été dégagés : - l'étude de la colonne plasma pour estimer sa température selon les paramètres opératoires utilisés ; - l'étude de l'interface arc-liquide pour la compréhension des phénomènes de brassage et d'écoulement dans le liquide ainsi que l'influence des vapeurs métalliques issues de l'érosion du matériau sur le plasma ; - l'étude du matériau après son interaction avec l'arc pour faire le lien entre le brassage dans le bain durant le procédé et les caractéristiques de la zone fondue observée après solidification. L'équipe Arc Électrique et Procédés Plasmas Thermiques (AEPPT) du laboratoire LAPLACE s'intéresse à ces phénomènes d'interaction arc-matériau par le biais de la modélisation et de l'expérience. Un modèle 3D a été récemment développé au sein de notre équipe sur cette thématique. La caractérisation expérimentale du procédé devrait permettre également d'apporter des éléments de validation aux modèles déjà existants. / TIG (Tungsten Inert Gas) welding process is achieved by the creation of an electric arc between a tungsten cathode and a piece of metal. This process uses a shielding gas as argon, helium or mixtures at atmospheric pressure. The heat transfer between the arc and the work piece leads to a metallic weld pool and metallic vapours production. Weld quality is related to the plasma behavior and the molten zone motion (Marangoni force, Laplace force, drag force and gravity...).during the process. The aim of this work is to develop diagnostic methods leading to a better understanding of mechanisms involved in heat transfer in TIG welding. The aim is also to evaluate the influence of different experimental conditions (gaz nature, current intensity, arc length...) on theses mechanisms. Several lines of research were defined: - the study of the plasma temperature under different experimental conditions; - the study of the arc-liquid interface to understand the weld pool flow behavior and the impact of metallic vapor on the arc plasma ; - the study of the work piece after interaction to determine the dimension of the melted zone and link it to the flow behavior during the process. Arc-material interaction phenomena can be studied through modeling and experience. A 3D model has recently been designed in our team. The experimental characterization of the process developed in this work should provide a set of data to validate it.

Wear resistant surfaces with high toughness and impact resistant properties are to be created to improve the life cycle cost of brake discs for trains. A potential solution to this industrial problem is to use an arc cladding process. This work describes the application of gas tungsten arc welding (GTAW) for a structural ceramic Metal Matrix Composite (MMC) on steel. The structure of the two ceramics examined indicates the possibility of development of a wear resistant surface, which would extend the life of the brake disc. Silicon Carbide (SiC) and Tungsten Carbide (WC) ceramics were studied to embed them in a steel matrix by an advanced GTAW method. WC particles penetrated the liquid weld pool and also partially dissolved in the steel matrix, whereas, SiC because of the physical properties never penetrated deeper into the weld pool but segregated on the surface. Successful embedding and bonding of WC led to the decision to exercise an in-depth analysis of the bonding between the WC particles and the matrix. Chemical analysis of the matrix revealed more WC dissolution as compared to particle form within the clad. It was observed that WC reinforcement particles built a strong chemical bond with the steel matrix. This was shown by electron backscatter diffraction (EBSD) analysis. The hard clad layer composed of WC reinforced steel matrix gave an matching friction coefficient to high-strength steel in cold wear conditions through Pin-on-Disc wear and friction testing. A prototype railway brake disc was created with the established GTAW parameters to find out the difficulties of producing industrial scale components.

A microestrutura e a composição química dos aços inoxidáveis duplex são responsáveis pela sua resistência mecânica e sua resistência à corrosão que, geralmente, é superior aos aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos convencionais. A soldagem destes materiais causa tanto alteração de microestrutura como de composição química, que podem ser alteradas dependendo dos processos de soldagem, dos parâmetros de soldagem, da utilização ou não de metal de adição e da composição química do gás de proteção, nos processos que utilizam proteção gasosa. No caso dos aços inoxidáveis duplex baixa liga, a solidificação é completamente ferrítica, podendo produzir tamanho de grão exagerado no metal de solda e na ZAC. O objetivo deste trabalho é de avaliar o efeito da freqüência de pulsação do processo TIG autógeno na soldagem de aços inoxidáveis duplex baixa liga. Foram soldadas chapas de aços inoxidáveis duplex baixa liga UNS S32304 e UNS S32101 (lean duplex), sem metal de adição e empregando-se argônio como gás de proteção. A soldagem foi executada com o processo TIG, mantendo-se a energia de soldagem constante, de 340 J/mm, e variando-se a freqüência de pulsação entre 1, 5, 10 e 20 Hz. As microestruturas resultantes tanto no metal de solda, região central e região sem mistura, bem como na zona afetada pelo calor foram caracterizadas através de microscopia ótica. Os resultados mostraram que, na soldagem autógena, independente de ter ou não a pulsação da corrente, ocorre um aumento no tamanho do grão da zona fundida devido a solidificação ferrítica deste aço. Comparando-se os resultados do tamanho do grão e da fração volumétrica de ferrita no metal de solda, notouse um aumento no tamanho de grão e na fração volumétrica da ferrita com o aumento da freqüência de pulsação. / The microstructure and chemical composition of duplex stainless steel are responsible for their mechanical strength and corrosion resistance. The welding of these materials produces a change in the microstructure and chemical composition. These changes depend on: welding processes, welding parameters, the use or absence of filler metal and composition of shielding gas in processes that use shielding gas. In the case of lean duplex stainless steel the solidification is fully ferritic, which may produce an excessive grain size in the weld metal and in the heat affected zone (HAZ). The main goal of this paper is to evaluate the effect of pulse frequency in autogenous TIG welding process of lean duplex stainless steel. In this sense, plates of UNS S32304 and UNS S32101 lean duplex were welded without filler metal and using argon as shielding gas. The welds were made using the GTAW process, keeping the heat input constant at 340 J/mm and varying the pulse frequency between 1,5,10 and 20 Hz. The results showed that, independent of pulse frequency, grain growth in the fusion zone took place since this duplex stainless steel type has a ferritic solidification mode. Comparing the grain size and ferrite volumetric fraction in the weld bead, an increase in the mean value of grain size in the central region and unmixed region of weld beads was related to an increase of pulse frequency.

Dans des contextes sociétaux marqués par une véritable crise de légitimité du politique et une renaissance affirmée de la démocratie locale, tant dans les pratiques que dans les cadres réglementaires, les projets liés à l'aménagement du territoire sont régulièrement portés sur la place publique en France, en Belgique et au Québec. Les citoyens revendiquent davantage de transparence en matière d'information et un droit de regard sur les décisions qui rythment la vie locale. Ainsi, l'usage de l'information géographique comme support des réflexions collectives demeure un véritable défi, dans la mesure où elle inscrit dans l'espace des projets aux enjeux souvent complexes. La question du statut de l'information géographique dans les dispositifs de réflexion territoriale, impliquant des temps de participation, se trouve de fait posée. Cette thèse interroge en particulier les usages des représentations spatiales physiques (produites par les technologies géomatiques), à travers les concepts de participation, d'accès, et d'adoption. D'un point de vue méthodologique, la recherche réalisée met en perspective, de manière originale en géographie sociale, une étude Delphi et des études de cas exploratoires, lesquelles identifient les formes de représentations spatiales physiques mobilisées dans les processus de participation, la nature et les caractéristiques de leurs usagers et les motivations des acteurs impliqués. Les résultats démontrent le caractère indispensable d'un usage réfléchi et pédagogique de l'information géographique dans une démarche d'apprentissage sociale. De même, ils mettent en évidence l'usage indirect des technologies de l'information géographique à des fins de participation publique, qui remportent toutefois une forte adhésion par l'ensemble des acteurs.

Le procédé de soudage TIG met en jeu un arc électrique entre une électrode réfractaire de tungstène et les pièces à souder. L'électrode et la zone fondue sont protégées contre la pollution ambiante par une atmosphère neutre d'argon. Ainsi, de est un procédé de prédilection dans les secteurs aussi variés que le nucléaire, l'aéronautique, les industries chimiques et agro-alimentaires.<br />Nonobstant ces qualités, ce procédé souffre d'un lourd handicap : sa faible productivité, particulièrement dans le cas des pièces de forte épaisseur. En effet, au-delà de 3mm d'épaisseur, il est nécessaire d'usiner les bords à souder et de faire des passes multiples avec du métal d'apport. L'accroissement du nombre de passes multiplie les risques de défauts et augmente les déformations et accroît la zone thermiquement affectée.<br />Il parait alors intéressant de disposer d'un procédé simple permettant de s'affranchir des faibles pénétrations inhérentes aux soudures TIG.<br />Il nous a semblé opportun de développer une technique permettant d'étendre les domaines d'utilisation du soudage TIG de 3 à 7mm d'épaisseur soudable maximale sans préparations. Cette technique appelée ATIG consiste à déposer, en endroit du joint à souder un flux activant qui va, au passage de l'arc électrique, modifier les courants de convection dans le bain de fusion, ainsi que l'équilibre électrochimique du plasma.<br />Ce document traite du développement de ces produits, ainsi que de la mise en évidence des mécanismes d'activation opérant au cours du soudage.<br />Ce travail, mené en collaboration avec la société B.S.L.i a conduit à la formulation de deux compositions (appliquées respectivement aux aciers inoxydables et aux alliages de titane) en phase de commercialisation par la société CASTOLIN S.A., ainsi qu'à la réalisation industrielle d'une colonne chimique avec plus de 2200 soudures ATIG orbitales.

Le matériau principal de cette étude est l’acier inoxydable austénitique 316L(N) (X2CrNiMo17-12-2 à teneur en azote contrôlée) envisagé dans la conception de la cuve et des structures du circuit primaire des futurs réacteurs de quatrième génération refroidis au sodium. Pour assembler des composants de forte épaisseur, il faut réaliser des soudages multipasses avec métal d'apport. Lors du soudage, il a parfois été constaté des défauts de fissuration à chaud de solidification au refroidissement dans la zone pâteuse, près du bain de fusion. Ces fissures sont des décohésions du matériau apparaissant à haut température le long des joints de grains lorsque la déformation dépasse un seuil critique. Il est donc nécessaire de prévenir ce risque en utilisant un critère de fissuration à chaud. L'approche utilisée dans cette étude est double : développer un essai de fissuration à chaud à chargement extérieur, puis simuler numériquement ces expériences pour déterminer un seuil critique en déformation en utilisant un critère proposé par Kerrouault. Une version améliorée d’un essai de fissuration à chaud (Controlled Restraint Weldability (CRW) test) a été proposé dans cette étude afin d'analyser la susceptibilité à la fissuration de solidification du matériau 316L(N) et d’un métal d'apport de nuance Thermanit 19-15H. L'objectif de ce test est, en fonction de l'intensité du chargement extérieur, d'amorcer une fissure dans un régime thermique établi, puis d’arrêter la propagation de cette fissure si les conditions thermomécaniques locales sont remplies. Le modèle de comportement du matériau choisi est une loi élasto-visco-plastique à écrouissage mixte. Des essais thermomécaniques sur un simulateur Gleeble ont été réalisés à haute température afin d'identifier et d’améliorer la loi de comportement du matériau 316L(N). Le grossissement des grains dans la zone affectée thermiquement a été modélisé et intégré dans ce modèle. Les intervalles de fusion et de solidification du matériau 316L(N) ont été déterminés par des essais ATD (Analyse Thermique Différentielle). Des analyses des microstructures de solidification ont été également menées afin de mieux comprendre le phénomène de fissuration à chaud. Certains essais CRW ont ensuite été modélisés et simulés par éléments finis en utilisant les logiciels Cast3M et Abaqus afin valider le critère de fissuration à chaud et de déterminer un seuil critique de fissuration pour l'acier 316L(N). / The austenitic stainless steel AISI 316L(N) (X2CrNiMo17-12-2) with controlled nitrogen content is widely used for manufacture of vessel and primary circuit structures of the 4th Generation sodium- cooled fast reactors. Multi-pass welds with an appropriate filler metal is used to assemble thick components. Solidification cracks may occur in the mushy zone near the melting weld poor during solidification when a liquid film is distributed along grains boundaries and interdendritic regions and the shrinkage strains across the boundaries cannot be accommodated. It is therefore necessary to prevent this defect using a hot cracking criterion. The approach used in this study is to initiate experimentally a hot crack by a weldability test, and then to simulate these tests to identify a critical strain using a hot crack criterion for the prediction of solidification cracking. Therefore, a hot cracking test (Controlled Restraint Weldability (CRW) test) is proposed in the present study to analyze the susceptibility to hot cracking for base metal 316L(N) and its filler metal 19-15H Thermanit grade. This test is designed to initiate a hot crack in thermal steady state, and then to stop the crack once the local thermomechanical conditions are met. The initiation and stop of the crack depend on external mechanical preload. The material constitutive equations chosen for the material is a visco-plastic model with isotropic and kinematic hardening. The Gleeble thermomechanical tests have been performed at high temperature in order to identify material parameters. The increase of the grain size in the thermally affected zone was modeled and integrated into constitutive equations. The temperature range of melting and solidification of 316L(N) were determine by using the Differential Thermal Analysis (DTA). The analysis of the solidification microstructures were also carried out in order to better understand the phenomenon of hot cracking. Some CRW tests were then simulated by finite element method using the Cast3M and Abaqus software in order to valid the hot cracking criterion and to determine a thermomechanical criterion of hot cracking for 316L(N).