Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2097_1.pdf: 4723187 bytes, checksum: bcc3c1be474970fe1a53f1da46de7552 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Nas indústrias de processo, os diversos equipamentos formam uma cadeia contínua, através da qual circulam os fluidos, o meio de ligação entre os mesmo se dá atarvés de tubulações que são consideradas como equipamentos de processo. A falta ou paralisação de um único equipamento, sem que tenha sido programa, pode gerar perdas financeiras em grande escala. Neste ambiente, as tubulações são responsáveis pela condução dos fluidos, as quais operam em muitos casos em severas condições de serviço. Na ocasião da montagem, as tubulações passam por processos de soldagem nos seus diversos métodos de ligação, durante o processo de soldagem são geradas zonas de aquecimento localizadas nas juntas onde o material do tubo fica sujeito a variações na sua microestrutura, o que gera mudanças nas suas propriedades. O processo de soldagem mais utilizado na soldagem de tubulações nas montagens industriais é o da soldagem a arco elétrico com eletrodo revestido. Este trabalho apresenta o resultado do estudo das propriedades mecânicas e estruturais de juntas de tubos soldadas com arame tubular. Para tanto, utilizou-se tubos confeccionados em aço ASTM A106 Gr B, recomendado para o transporte de fluidos em alta temperatura, soldado com o processo de soldagem por arco elétrico com Arame Tubular Protegido. As soldas de raiz foram feitas com dois diferentes processos: TIG e Arame Tubular, quando se utilizou arame tubular na raiz, este foi feito com o mesmo material de enchimento e acabamento. As soldas de enchimento e acabamento foram feitas com dois tipos de arame tubular, um rutílico e outro metal cored . Foram realizados ensaios de microdureza e de tração, e análise microestrutural e macroestrutural das juntas soldadas para verificação das suas possíveis variações. Os resultados evidenciaram variações nas propriedades das juntas soldadas quando se realiza a solda nas diferentes amperagens adotadas neste trabalho, porém mostrou-se possível a utilização do processo estudado em pequenas juntas de peças que possam vir a serem fabricadas em canteiros de obra

O objetivo deste trabalho visa analisar criticamente o processo de fabricação do arame galvanizado, discutindo a influência de variáveis, tais como: composição química do aço, velocidade dos fios na linha de galvanização e temperaturas associadas ao tratamento térmico, garantindo com isto um produto aderente as novas necessidades apresentadas pelo setor da avicultura que emprega o arame galvanizado BWG 18 na confecção de telas. A metodologia adotada envolveu as etapas de revisão da literatura e procedimento experimental D.O.E. (Design of Experiments), com coleta de amostras sob diferentes empregos (matéria prima) e condições operacionais (alteração de velocidades na linha de galvanização) e posterior realização de ensaios e análises de laboratório nas amostras coletas. Na etapa final foi realizado a avaliação e discussão dos resultados obtidos, identificando o produto galvanizado que melhor atende as propriedades mecânicas exigidas na fabricação de telas para o setor de avicultura. / The objective of this work aims at critically analyze the process of manufacture of the galvanized wire, arguing the influence of variables, such as: chemical composition of the steel, wire speed in the galvanizing line and temperatures associates to the heat treatment, ensuring with this an adherent product the new necessities presented for the poultry keeping that uses galvanized wire BWG 18 in the manufacturing of wire mesh. The adopted methodology involved the stages of revision of literature and experimental procedure D.O.E. (Design of Experiments), with acquisition of samples under different jobs (raw material) and operational conditions (alteration of speeds in the galvanizing line) and later accomplishment of assays and analyses of laboratory in the samples collections. In the final stage it was carried through the evaluation and quarrel of the acquired results, identifying the galvanized product that better takes care of the demanded mechanical properties in the manufacture of wire mesh for the poultry keeping sector.

Este trabalho foi estruturado visando apresentar os efeitos causados pelo shot peening (jateamento por esferas) em componentes mecânicos. Este processo introduz tensões residuais compressivas na superfície do material, o que retarda a nucleação de trincas de fadiga, promovendo aumento na vida em fadiga. O material utilizado foi o aço SAE 1060, laminado, com um perfil de 15 por 5mm. Para o jateamento foram selecionados dois tamanhos de esferas de aço: S110 e S280. Para cada tamanho foram realizadas três condições de cobertura superficial no material: 80%, 100% e 500%. Foram realizados metalografia, ensaio de tração, análise de tensões residuais, curvas de fadiga, rugosidade, perfil de microdureza e efetuadas análises da fratura e da superfície do material com e sem jateamento. Os resultados apontaram uma melhoria significativa no desempenho em fadiga com a esfera S110 na condição de 100% de cobertura associado às tensões residuais compressivas obtidas. / This work study the effects of shot peening on mechanical components. This process introduces compressive residual stresses in the surface of the material, and cause delays the nucleation of cracks of fatigue, promoting increase in the life fatigue. The material used was SAE 1060 steel, cold rolled, with section of 15x5mm. For the shot peening two sizes of steel spheres had been selected: S110 and S280. For each size three conditions of superficial covering in the material had been carried through: 80%, 100% and 500%. Had been realized analysis of metallography, tensile test, analysis of residual stresses, fatigue test, analysis of roughness, hardness test, surface analysis in the material with and without shot peening. The results indicated a significant improvement in the fatigue performance with the S110 sphere in the 100% of covering condition associated with the compressive residual stresses.

Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo preliminar da influência da espessura na vida em fadiga de arames de aço deformados a frio. A espessura original dos arames é de 5mm e foi criada uma segunda condição, com diminuição dessa espessura para 2,5mm. Para avaliar o comportamento em fadiga do material, foram realizados testes de fadiga por carregamento em flexão com o intuito de comparar a diferença de desempenho entre as espessuras de 5 e 2,5mm. Os resultados mostraram que para os níveis de carregamento mais altos impostos sobre as amostras (1000 MPa) a condição com 2,5mm de espessura apresenta uma tendência de melhora na resistência à fadiga, essa tendência de aumento acentua-se à medida que os níveis de solicitação diminuem. A condição com espessura de 2,5mm apresentou também tendência de aumento do limite de fadiga. / The aim of this work is to make a preliminary study about the influence of thickness effect on the fatigue behavior of cold drawing steel strips. The original component’s thickness is 5mm and was carried a decrease of this thickness to 2,5mm. To evaluate the fatigue performance, was obtained bending load fatigue curves to compare the performance of the samples with 5 and 2,5 mm of thickness. The results shown that for higher load levels the fatigue strength and endurance limit had presented a tendency of increase for the 2,5mm thickness condition.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:15:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346019.pdf: 3771744 bytes, checksum: 55cb5c7855ca173586bab7b42536f03a (MD5) Previous issue date: 2016 / A produtividade é um fator importante para que a operação de uma empresa se mantenha competitiva. Esta pode ser aumentada através do emprego de maiores velocidades de processamento, o que no caso do processo MIG/MAG, deve ser acompanhado pelo aumento da taxa de fusão do arame, de modo a obter um mesmo comprimento de cordão em um menor tempo, reduzindo os custos globais. Deve-se considerar que a qualidade da solda (características dimensionais e geométricas do cordão e sua isenção de defeitos) precisa ser no mínimo mantida. Atualmente os métodos que atendem a esta demanda (duplicação e associação de processos) possuem maiores custos de implantação e manutenção em relação ao processo MIG/MAG convencional. Diante do exposto, realizou-se uma avaliação do processo MIG/MAG convencional quanto à influência de diferentes composições de gases de proteção e de diâmetros de arame sobre a taxa de fusão e de deposição e sobre a geometria e dimensional do cordão de solda, com o intuito de contribuir para o entendimento se a otimização dos parâmetros (gás de proteção e bitola de arame) seria capaz de impactar positivamente a produtividade. Nas primeiras etapas foram realizados ensaios de simples deposição e foram avaliados gases comerciais. O gás Ar+8%CO2 apresentou a maior eficiência de deposição e um dos maiores valores de molhabilidade do cordão de solda. Em contrapartida, a taxa de fusão de arame obtida com o gás Ar+5%H2 foi significativamente superior dentre os gases avaliados. Deste modo, com o intuito de obter simultaneamente as características vantajosas produzidas por esses gases, foram realizados ensaios adicionais com misturas ternárias de Ar-H2-CO2 com teor fixo de 5%H2 e teor de CO2 entre 4 e 16%. Constatou-se que com a utilização do gás Ar+5%H2+7%CO2 obteve-se um aumento da taxa de fusão do arame, mantendo-se valores de eficiência de deposição e de molhabilidade do cordão de solda similares aos apresentados pelo gás Ar+8%CO2. Em compensação o emprego do gás Ar+5%H2+7%CO2 na soldagem de junta sobreposta resultou em cordões com baixa molhabilidade. Em relação à bitola de arame, pode ser verificado um aumento da molhabilidade do cordão com a utilização do arame de 1,6 mm em relação às bitolas de 1,0 e 1,2 mm. Em contrapartida o uso do arame de 1,6 mm resultou em menores rendimentos de deposição.<br> / Abstract : Productivity is a key factor to the operation of a company to remain competitive. This can be increased through the employment of higher processing speed, which in the case of the GMAW process, must be accompanied by an increase in the melting rate in order to allow obtaining the same weld bead length in a shorter time, reducing overall costs. It must be considered that weld quality (dimensional and geometric characteristics of the bead and its absence of defects) must be held or improved. Currently the methods that meet this demand (duplication and association of process), present higher implementation and maintenance costs compared to conventional GMAW process. In face of this, the present work carry out a detailed assessment of the influence of different compositions of shielding gases and the wire diameter on melting and deposition rate and on weld bead dimension and geometry, in order to contribute understanding if the optimization of the parameters (shielding gas and wire diameter) would be able to positively impact productivity. In the first steps they were performed bead on plate deposition tests, and were evaluated commercial shielding. The gas Ar+8%CO2 exhibited superior deposition efficiency and weld bead wettability. In contrast, the wire melting rate obtained with the gas Ar+5%H2 was significantly higher than all other tested gases. Thus, in order to simultaneously obtain the advantageous characteristics produced by both these gas compositions, additional tests were performed with ternary mixtures consisting of Ar-H2-CO2 with a fixed H2 content of 5% and various CO2 proportions (between 4 and 16%).The results showed that the shielding gas of Ar+5%H2+7%CO2 yielded an increase in wire melting rate while maintaining deposition efficiency and weld bead wettability values similar to those presented by the Ar+8%CO2 gas. However, the use of gas Ar+5%H2+7%CO2 in the welding of lap joint resulted in bead with poor wettability. Regarding to the wire diameter, it was observed an increasing in the bead wettability with use of 1.6 mm wire if compared to the diameters of 1.0 and 1.2 mm. On the other hand the use of 1.6 mm diameter resulted in lower deposition efficiency.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311937.pdf: 5429259 bytes, checksum: fc88b81b788d2d066e47e239198cb67d (MD5) / A soldagem de raiz em tubos de parede espessa é de grande importância para vários segmentos da economia como as do petróleo e gás, naval e civil. A união de topo dos tubos é usualmente praticada de maneira manual, empregando o processo TIG DCEN e gás argônio, adicionando o arame pela frente do arco para o preenchimento da junta de topo com chanfro em V, resultando em soldas cuja qualidade depende da habilidade do soldador em um mercado com carência de profissionais treinados. Para promover a melhoria da produtividade, optou-se por empregar a mistura de gás Ar+5%H2, a corrente de soldagem na forma pulsada e um perfil de chanfro que reduzisse o volume a ser preenchido com solda, sendo imprescindível mecanizar o procedimento para prosseguir o estudo. Uma solda realizada com cabeçote orbital de câmara aberta serviu de referência para comparação da produtividade. Para realizar as soldas foi engendrada uma bancada para a soldagem de tubos estáticos e rotacionais, que recebeu em sua última versão um kit CNC. Foram realizados estudos da soldagem de raiz sem tecimento com a face da raiz em 2 e 4 [mm], sem fresta, para verificar o comportamento da penetração da solda, mas a raiz repetitiva só foi obtida com o chanfro com face da raiz de 2 mm e para o chanfro especial desenvolvido. Um experimento fatorial com três réplicas na posição 1G com AVC possibilitou avaliar a fraca interação com a geometria do cordão de raiz dos fatores, posição de alimentação de arame pela frente e por trás do arco mantendo o ângulo de alimentação radial para os tubos Schedule 40 de 3" e de 4", e a forte interação com o perfil de chanfro. Para o desempenho dos gases observou-se um ganho em VS de 229%, e de 79% para o chanfro de perfil especial que preencheu em média a mais, 5 mm2 da cavidade da junta, ou 12 mm2 a mais em média a área fundida. Foram realizados ensaios de viabilidade em soldas de raiz com corrente pulsada e alimentação radial de arame na posição 5G e 6G e com corrente constante na posição 6G com introdução tangencial de arame (TOPTIG), e constatou-se que ambos os métodos foram considerados como viáveis a aplicação da solda de raiz. / The root welding thick-walled tubes is of great importance for several economic segments such as oil and gas, marine and civil. The top tube link at usually is practiced in a manual way, using DCEN TIG process and argon gas, adding the wire in front the arc to fill the joint top with V-groove, resulting in welds whose quality depends on the welder skill in a market with few trained professionals. The productivity improvement to be stimulated it was applied Ar +5% H2 gas mixture, welding current in pulsed way and a groove profile that reduced the volume to be filled with solder, it is indispensable to automate the procedure for further study. A weld held with orbital head open chamber worked as productivity comparison reference. The welds to be held it was engendered a bench of static and rotational welding pipe, which received in its latest version a CNC kit. It was carried out studies about welding root without oscillation with root face of 2 and 4 [mm], without crack, to verify the weld penetration behavior, but the repetitive root was only obtained with the root face with chamfer 2 mm and the chamfered specially developed. A factorial experiment with three replicates in 1G position with stroke was possible to evaluate the weak interaction with the geometry of the umbilical root factors. However, the input of the radial wire feed in front and behind the arc to the Schedule tubes 40 of 3" and 4" and the strong interaction with the groove profile. The performance of gases was observed to obtain VS. 229%, and 79% for the special groove profile that filled more than 5 mm 2 of the joint cavity or 12 mm 2 more fused area than the averages. It was held viability tests in root welds with pulsed current in the positions 5G and 6G radial wire feed and in the 6G position with tangential wire feed (TOPTIG), and it was realized that both methods were considered as viables to the root weld application.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:40:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336497.pdf: 6037479 bytes, checksum: 8fd30176aaebe564b62dc9d572d1bd81 (MD5) Previous issue date: 2015 / A crescente utilização industrial dos processos MIG/MAG e Eletrodo Tubular ocorre porque eles apresentam excelente produtividade devido à sua característica semiautomática decorrente da alimentação continua do arame eletrodo que também facilita sua automatização. Entretanto, a total automatização apresenta dificuldades práticas e altos custos na aquisição de equipamentos, que muitas vezes é evitada. Assim sendo, com maior frequência os processos MIG/MAG e arame tubular são utilizados de forma semiautomática, em vez de automática. E apesar da similaridade, estes processos apresentam características específicas (não somente a própria forma do arame) que determinam uma variabilidade nas características finais dos cordões inerente a cada processo. Desta maneira interessa conhecer a variabilidade desses processos, isto é, saber como diferentes condições de soldagem afetam as características das soldas obtidas. Especificamente foi estudada a variabilidade na geometria e diluição dos cordões de solda obtidos pelos processos MIG/MAG e arame tubular, utilizando corrente constante e pulsada, em forma automática e semiautomática. Para atingir estes objetivos, foram realizadas soldas de simples deposição sobre chapa de aço carbono ABNT 1020, pelos processos MIG/MAG e arame tubular, utilizando como consumíveis os arames de aço carbono AWS ER70S-6 e AWS E71T-1, respectivamente. Os resultados mostraram que o desvio padrão relativo dos períodos de transferência metálica e dos picos de corrente são parâmetros eficazes e altamente sensíveis para quantificar a estabilidade do arco e que o valor de tensão para máxima estabilidade resulta no menor valor de corrente média (quando mantida a velocidadeivdo arame), independentemente da velocidade de soldagem e aumenta com a velocidade do arame. Os resultados mostraram ainda que os valores do desvio padrão relativo (utilizado como indicativo da variabilidade) da penetração, convexidade e diluição das soldas realizadas de forma semiautomática foram muito maiores do que nas soldas realizadas de forma automática, Por exemplo, o desvio padrão relativo da penetração da solda realizada de forma semiautomática utilizando arame tubular e transferência por curto-circuito foi 145% e da solda realizada de forma automática foi 20%. Admite-se que estas diferenças ocorram devido a variações na velocidade de soldagem e na distancia bico de contato peça inerentes as solda realizadas de forma semiautomática. <br> / Abstract : There is a growing trend toward the use of welding processes capable of greater productivity and easier to automate, such as GMAW and FCAW, replacing the stick electrode and GTAW. However, as full automation presents practical difficulties and higher equipment costs it is often avoided. For that reasons, more frequently GMAW and FCAW are applied in a semi-automatic instead of automatic way. Therefore, it is valuable to understand the variability of these processes, i.e. to know how changes in the welding conditions affect the characteristics of the resulting welds. Variability in geometry and dilution of the weld beads obtained by GMAW and FCAW were specifically studied, using constant and pulsed current, in automatic and semi-automatic way. To achieve these goals, automatic and semi-automatic bead on plate welds were performed on SAE 1020 plates, using GMAW and FCAW processes, with the consumables AWS ER70S-6 solid wire and AWS E71T-1 cored rutile wire, respectively. The results showed that dispersion of the periods of metal transfer and current peaks are effective and highly sensitive parameters to quantify the stability of the arc. The transfer condition with more regularity and/or stability in the short circuit transfer mode depends not only on the reference voltage value but on the inductance as well. The voltage value for maximum stability results in the lowest value of average current (for a certain wire feeding speed), independent of the welding speed and increases the wire feeding speed. The results also showed that dispersion of penetration, convexity and dilution values in welds performed in a semi-automatic way were greater than in automatic welds. For example, the dispersion of penetration in a FCAW weld performed semi automatically by short circuit transfer was 145% and automatic was 20%. It seems that these differences occur due to variations in welding speed and contact to tip distance that are inherent to semiautomatic applications.

O objetivo deste trabalho visa analisar criticamente o processo de fabricação do arame galvanizado, discutindo a influência de variáveis, tais como: composição química do aço, velocidade dos fios na linha de galvanização e temperaturas associadas ao tratamento térmico, garantindo com isto um produto aderente as novas necessidades apresentadas pelo setor da avicultura que emprega o arame galvanizado BWG 18 na confecção de telas. A metodologia adotada envolveu as etapas de revisão da literatura e procedimento experimental D.O.E. (Design of Experiments), com coleta de amostras sob diferentes empregos (matéria prima) e condições operacionais (alteração de velocidades na linha de galvanização) e posterior realização de ensaios e análises de laboratório nas amostras coletas. Na etapa final foi realizado a avaliação e discussão dos resultados obtidos, identificando o produto galvanizado que melhor atende as propriedades mecânicas exigidas na fabricação de telas para o setor de avicultura. / The objective of this work aims at critically analyze the process of manufacture of the galvanized wire, arguing the influence of variables, such as: chemical composition of the steel, wire speed in the galvanizing line and temperatures associates to the heat treatment, ensuring with this an adherent product the new necessities presented for the poultry keeping that uses galvanized wire BWG 18 in the manufacturing of wire mesh. The adopted methodology involved the stages of revision of literature and experimental procedure D.O.E. (Design of Experiments), with acquisition of samples under different jobs (raw material) and operational conditions (alteration of speeds in the galvanizing line) and later accomplishment of assays and analyses of laboratory in the samples collections. In the final stage it was carried through the evaluation and quarrel of the acquired results, identifying the galvanized product that better takes care of the demanded mechanical properties in the manufacture of wire mesh for the poultry keeping sector.

Este trabalho foi estruturado visando apresentar os efeitos causados pelo shot peening (jateamento por esferas) em componentes mecânicos. Este processo introduz tensões residuais compressivas na superfície do material, o que retarda a nucleação de trincas de fadiga, promovendo aumento na vida em fadiga. O material utilizado foi o aço SAE 1060, laminado, com um perfil de 15 por 5mm. Para o jateamento foram selecionados dois tamanhos de esferas de aço: S110 e S280. Para cada tamanho foram realizadas três condições de cobertura superficial no material: 80%, 100% e 500%. Foram realizados metalografia, ensaio de tração, análise de tensões residuais, curvas de fadiga, rugosidade, perfil de microdureza e efetuadas análises da fratura e da superfície do material com e sem jateamento. Os resultados apontaram uma melhoria significativa no desempenho em fadiga com a esfera S110 na condição de 100% de cobertura associado às tensões residuais compressivas obtidas. / This work study the effects of shot peening on mechanical components. This process introduces compressive residual stresses in the surface of the material, and cause delays the nucleation of cracks of fatigue, promoting increase in the life fatigue. The material used was SAE 1060 steel, cold rolled, with section of 15x5mm. For the shot peening two sizes of steel spheres had been selected: S110 and S280. For each size three conditions of superficial covering in the material had been carried through: 80%, 100% and 500%. Had been realized analysis of metallography, tensile test, analysis of residual stresses, fatigue test, analysis of roughness, hardness test, surface analysis in the material with and without shot peening. The results indicated a significant improvement in the fatigue performance with the S110 sphere in the 100% of covering condition associated with the compressive residual stresses.

Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo preliminar da influência da espessura na vida em fadiga de arames de aço deformados a frio. A espessura original dos arames é de 5mm e foi criada uma segunda condição, com diminuição dessa espessura para 2,5mm. Para avaliar o comportamento em fadiga do material, foram realizados testes de fadiga por carregamento em flexão com o intuito de comparar a diferença de desempenho entre as espessuras de 5 e 2,5mm. Os resultados mostraram que para os níveis de carregamento mais altos impostos sobre as amostras (1000 MPa) a condição com 2,5mm de espessura apresenta uma tendência de melhora na resistência à fadiga, essa tendência de aumento acentua-se à medida que os níveis de solicitação diminuem. A condição com espessura de 2,5mm apresentou também tendência de aumento do limite de fadiga. / The aim of this work is to make a preliminary study about the influence of thickness effect on the fatigue behavior of cold drawing steel strips. The original component’s thickness is 5mm and was carried a decrease of this thickness to 2,5mm. To evaluate the fatigue performance, was obtained bending load fatigue curves to compare the performance of the samples with 5 and 2,5 mm of thickness. The results shown that for higher load levels the fatigue strength and endurance limit had presented a tendency of increase for the 2,5mm thickness condition.