Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 04673.pdf: 4338286 bytes, checksum: 9b40b59ddc2764691461410ae0194329 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Aços inoxidáveis austeníticos são indicados para aplicações a baixas temperaturas por praticamente não apresentarem temperatura de transição dúctil/frágil. Quando estes aços são soldados há a formação de ferrita na zona fundida que, dependendo da morfologia e da quantidade, pode induzir uma temperatura de transição dúctil/frágil. Este trabalho busca estudar as propriedades mecânicas e microestruturais a baixas temperaturas (-100°C) na zona fundida do cordão de solda. Chapas de aço inoxidável AISI 304 com 25,4 mm de espessura foram soldadas pelo processo de soldagem a arco submerso, empregando-se um arame ER 308L, e dois tipos de fluxos distintos: um neutro e um auto-compensante em cromo. Os procedimentos de soldagem foram realizados utilizando-se corrente contínua em polaridade reversa e corrente alternada de onda quadrada. Esta apresentou melhores resultados de tenacidade que a soldagem em corrente contínua para os dois fluxos estudados. Os corpos de prova soldados com fluxo neutro apresentaram maior tenacidade que os soldados com fluxo autocompensante em cromo, comparando-se o mesmo tipo de corrente na soldagem. / Austenitic stainless steels are recommended for low temperature applications due to a very low ductile/brittle transition. When this stainless steel type is welded, there is formation of delta ferrite in the fusion zone which, depending on its morphology and distribution may increase ductile/brittle temperature transition to higher values compared with base metal. This work aims at studying the mechanical properties and microstructure at low temperatures (-100°C) on the weld bead fusion zone using AISI 304 plates 1 inch thick which were welded with submerged arc welding process using ER308L and two different fluxes types: a neutral and a chromium auto-compensating one. The welding procedures were made using reverse polarity continuous current and square wave alternate current. The latter presented better toughness results than the continuous current for both fluxes types. The neutral flux led to greater toughness than the chromium auto-compensating flux, comparing the same current type output.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 04673.pdf: 4338286 bytes, checksum: 9b40b59ddc2764691461410ae0194329 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:08:44Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os aços inoxidáveis têm um amplo campo de aplicação, por ter alta resistência mecânica e à corrosão quando trabalha em temperaturas elevadas. Uma aplicação recorrente é em reatores nucleares, podendo ser utilizado no vaso de pressão e nas estruturas de contenção do reator. O aço inoxidável austenítico foi muito utilizado no núcleo de reatores para revestimento do combustível nuclear. No entanto, foi substituído por uma liga de zircônio denominada zircaloy, em consequência da menor absorção de nêutrons térmicos desta liga. Após o acidente de Three Miles Island o aço inoxidável voltou a ser usado para esta aplicação. Para atenuar a corrosão intergranular, muito característica em aços inoxidáveis austeníticos, utiliza-se elementos estabilizantes como o nióbio. O aço inoxidável AISI 348 é estabilizado com nióbio. Neste trabalho, estudou a soldagem de tubos de AISI 348 e tampões de mesmo material soldados pelo processo GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) sob diversas condições, procurando-se obter penetração de soldagem de 110 % da espessura do tubo e reforço do cordão de solda inferior a 0,15 mm. As amostras soldadas foram submetidas à caracterização microestrutural com microscopia ótica e microscopia eletrônica, utilizando também a técnica EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva). Foram realizados ensaios mecânicos de tração, fadiga, microdureza Vickers e arrebentamento, como também verificado a susceptibilidade à corrosão intergranular. O cordão de solda passou por ensaios não destrutivos de inspeção visual, dimensional, líquido penetrante, raios X e ensaio de estanqueidade por fuga de gás hélio. A microdureza não apresentou diferenças nas regiões da solda, não sendo possível identificar claramente a zona afetada pelo calor. O arrebentamento ocorreu a uma distância acima de 30 mm do cordão de solda, sendo o resultado considerado aprovado. No ensaio de tração, a ruptura ocorreu no cordão de solda e no metal de base tubo, o local da ruptura dependeu do afastamento lateral do eletrodo em relação à junta soldada. O ensaio de fadiga com corrente de 40 A obteve número de ciclos de 2,14 x 105. Este valor é 50% maior no tempo de vida comparado com amostra de 30 A. No ensaio de corrosão intergranular, as amostras que foram submetidas não apresentaram sensitização no contorno de grão. A análise por EDS identificou áreas com carbonetos oriundos do processo de fabricação do tubo. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O objetivo deste trabalho é viabilizar o uso conjunto, em um mesmo sistema de tubulação, na indústria de óleo e gás, dos aços inoxidáveis superduplex UNS S32750 e UNS S32760. Atualmente as especificações de projeto limitam o uso de um ou outro para um dado sistema, implicando em menor flexibilidade de fornecimento e maiores custos. Adicionalmente será avaliado o processo de soldagem automatizado com arame tubular com matriz metálica (metal cored) e com proteção gasosa. Este processo de soldagem possui grande produtividade e rendimento. Foram estudadas a resistência à corrosão, a resistência mecânica e possíveis danos causados à microestrutura do metal de solda e das zonas afetadas pelo calor (ZAC) dos aços inoxidáveis superduplex UNS S32750 e UNS S32760. A junta foi realizada com chanfro em meio \"V\", com geometria de 300 mm por 200 mm por 6,35 mm e com os seguintes parâmetros de soldagem: tensão de 25 V, corrente de 150 A, velocidade de soldagem de 6,35 mm/s, velocidade de alimentação do arame de 135 mm/s e distância de trabalho de 20 mm. As juntas foram caracterizadas por microscopia óptica, eletrônica de varredura, ensaio de tração, ensaio de dobramento, ensaio Charpy V a - 46 °C e ensaio de corrosão segundo a norma ASTM G48. A base para os critérios de aprovação será o disposto normativo da Norsok Standard M-601, Welding and inspection of piping, na sua mais recente edição (2008). Os resultados mostraram que não existem diferenças significativas entre as soldagens similares e dissimilares com relação às propriedades testadas. / The objective of this work is to enable the use in the same piping system, used in the oil and gas industry, of UNS S32750 and UNS S32760 superduplex stainless steels. Currently, the design specifications limit the use of one or the other for a given system, resulting in less flexibility in supply and higher costs. Additionally, it will be evaluated automated welding process with metal cored using a shielding gas. This welding process has high productivity and efficiency. It was studied corrosion resistance, mechanical strength and possible damage to the weld metal microstructure and heat affected zones (HAZ) of stainless steels superduplex UNS S32750 and UNS S32760. The joint was welded using a half \"V\" bevel geometry, with 300 mm by 200 mm by 6.35 mm and the following welding parameters: voltage 25 V, current 150 A, welding speed of 6.35 mm/s, wire feed speed of 135 mm/s and 20 mm working distance. The joints were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, tensile test, bending test, Charpy V test at - 46 °C and corrosion test according to ASTM G48. The basis for the criteria for approval is the normative provisions of Norsok Standard M-601, Welding and inspection of piping in its latest edition (2008). The results showed that there are no significant differences between similar and dissimilar welds with respect to the tested properties.

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This paper presents the design and development of a novel Arc Welding Power Supply utilizing a modified two-switch forward converter topology. The proposed design improves the power quality by improving power factor to near unity and reducing total harmonic distortion. State space analysis of the proposed circuit showed that the circuit followed a boost-buck input output relationship. Simulation of the circuit was first implemented in LTspice to verify the functionality of the new topology. Hardware implementation of the proposed design was built on a scaled-down prototype for a proof-of-concept of the new topology. The prototype specifications were created for a 5A, 20V output with a 20-24V, 60Hz input. This project demonstrated that the proposed new topology was successful in obtaining a near unity power factor and a total harmonic distortion of less than 2%. Additionally, the prototype followed the simulation and calculations of a boost-buck function while varying duty cycle, and the final measurements aligned well with waveforms from the simulation.

The topic of this diploma thesis is the design of a MIG/MAG welding machine, suitable for locksmiths and workshops. The diploma thesis includes the analysis of existing products from the design and technical point of view and deals with the design of welding machine. The proposed concept focuses on interactive and modern look of the machine and comfortable manipulation and easy operation. The design itself offers a possible direction of morphology of welding machines in the future.

This diploma thesis is focused on the design of a robotic workplace for arc welding and its subsequent virtual commissioning. The summary deals with knowledge from industrial robotics and arc welding, the system analysis is focused on the composition of the workplace and the principle of arc welding, including acting influences. In the practical part, several variants of the solution are proposed, the most suitable variant is processed in the form of a 3D model. This model is then simulated, including all processes, a control program is created, and virtual commissioning of the workplace is demonstrated.

This thesis is an investigation of how a modular on-track gantry system intendedfor arc-welding robots can be standardized by using the existing product portfolio ofon-track gantry systems of a company.The company in this thesis have chosen to be anonymous, and will be referred toas the company. The need for a standardized product is high, since robot solutionsis consistently becoming more prevalent in all industries year by year. They havethe ability to execute commands with precision for longer than any manual labourcould. To keep up with the demand for robot solution, the company is interestedin standardizing their current on-track gantry system to speed up their process.Standardizing is the process of developing and implementing specifications based onthe consensus of the views of firms, users, interest groups and governments. Thecompany currently customizes most of their on-track gantry systems but wants tostandardize this process.The purpose of this thesis is to propose and evaluate a standardized model of anon-track gantry system. This is done by dividing the work in three separate phases.One pertaining to collecting information about the on-track gantry. The followingphase involves processing the information and establishing a baseline for the model.The final phase is contains the creation of a new on-track gantry system that isconstructed from existing parts and and new parts and simulated regarding stressand frequency.The information that could be extracted from existing on-track gantry were anumber of parameters, such as stroke lengths, production costs, part numbers etc.From the information, a set of needs could also be established. Further, the infor-mation is processed by comparing how many different parts exists in the modules ofexisting on-track gantry. A decision is also done here with the help of two decisionanalyses, to choose the best existing gantry to base the standardized model on. Fi-nally, a proposed standardized model is constructed with a set 2 stroke lengths inz-direction, 1500 mm and 2000 mm and 3 stroke lengths in x-direction, 2000 mm,3000 mm and 4000 mm. The model also includes the option to choose whether anattached arc-welding robot is placed stiff in a position or if it should move the entireinterval in the z- and x-directions.In conclusion, the new proposed model is standardized due to there being a clearguideline for how the model is set up, what it can hold and the stroke lengths. / Den här tesen är en undersökning av hur ett modulärt on-track gantry system förbågsvetsrobotar kan standardiseras med hjälp av ett företags befintliga produktport-följ av gantry system för bågsvetsrobotar.Företaget har i denna avhandling valt att vara anonymt och kommer att benäm-nas företaget. Behovet av en standardiserad produkt är stort, eftersom robotlösningarständigt blir vanligare i alla branscher år för år. De har förmågan att utföra kom-mandon med precision under längre tid än vad manuellt arbete skulle kunna göra.För att hålla jämna steg med efterfrågan på robotlösningar är företaget intresserat avatt standardisera sitt nuvarande system med spårbundna gantry för att påskynda sinprocess. Standardisering är en process för att utveckla och genomföra specifikationersom bygger på en samsyn mellan företag, användare, intressegrupper och regeringar.Företaget anpassar för närvarande de flesta av sina gantry system på spåren, menvill standardisera denna process.Syftet med denna avhandling är att föreslå och utvärdera en standardiserad mod-ell av ett gantry system för spårbundna fordon. Detta görs genom att dela upp ar-betet i tre separata faser. En som gäller insamling av information om gantry. Denföljande fasen handlar om att bearbeta informationen och fastställa en grund förmodellen. Den sista fasen innehåller skapandet av ett nytt system för spårbundnagantry som konstrueras av befintliga delar och nya delar och simuleras med avseendepå belastning och frekvens.Den information som kunde utvinnas från befintliga spårbundna gantry var ettantal parametrar, såsom slaglängder, produktionskostnader, artikelnummer osv. Utifråninformationen kunde också en uppsättning behov fastställas. Vidare bearbetas in-formationen genom att jämföra hur många olika delar som finns i modulerna i debefintliga spårburna gantry. Här fattas också ett beslut med hjälp av två beslutsanal-yser för att välja den bästa befintliga gantry att basera den standardiserade modellenpå. Slutligen konstrueras en föreslagen standardiserad modell med två slaglängder iz-riktningen, 1500 mm och 2000 mm, och tre slaglängder i x-riktningen, 2000 mm,3000 mm och 4000 mm. Modellen innehåller också möjligheten att välja om enansluten bågsvetsrobot placeras styvt i en position eller om den ska förflytta sig helaintervallet i z- och x-riktningen.Sammanfattningsvis är den nya föreslagna modellen standardiserad tack vare attdet finns en tydlig riktlinje för hur modellen är uppbyggd, vad den kan hålla ochslaglängderna.