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Estudo e avaliação de um sistema de micro cogeração com motor de combustão interna usando gás natural / Study and evaluation of a microcogeneration system with internal combustion engine using natural gas

Cavalcante, Antonio Wilton Araujo 29 September 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 393216 bytes, checksum: 30940cc142323e92d9d16d207b695e81 (MD5) Previous issue date: 2010-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / With the country economic growth recent years and present prospects of further growth, government, entrepreneurs and researchers, concerned about possible "weakness of the energy sector, " already put in evidence during the years 2000 and 2001, when the country suffered its first crisis, seeking to develop new technologies that allow "give off" in conventional electric and thermal energy systems, providing new energy of source. The time of peak demand, environmental impacts and energy efficiency are factors to be considered in these new technologies. In this context, cogeneration is the work being developed in the evaluation of new systems for power generation in the country, offering greater long-term demand, with quality and efficiency in energy consumption. Cogeneration based on reciprocating engines to natural gas has less polluting energy sources with reduced cost compared to conventional fuels (diesel, kerosene). The unit power generation facilities will meet the physical understood by the Energy and Environment Control Instrumentation Laboratory, Mechanical Shop of LES and the space of the Energy Sustainable Institute, placed in RECOAS bulding Co-Generation Room Machines, combustion and Engines Laboratory and Engines. Specifically the study will be adapted and applied the cases of energy assessment as the result of the Sankey diagram, allowing check the whole energy process. / Com o crescimento econômico no país nos últimos anos e apresentando perspectivas de crescer mais ainda, governo, empresários e pesquisadores, preocupados com a possível fragilidade do setor energético , já colocado em prova no período dos anos de 2000 e 2001, quando o país sofreu sua primeira crise, procuram desenvolver novas tecnologias que possibilitem dar folga nos sistemas de energia elétrica e térmica convencionais, oferecendo novas fontes de energia. O horário de demanda de pico, impactos ambientais e eficiência energéticas são fatores a ser considerados nessas novas tecnologias. Neste contexto, a cogeração é o trabalho a ser desenvolvido na avaliação de novos sistemas de geração de energia no país, oferecendo maior demanda em longo prazo, com qualidade e eficiência no consumo energético. A cogeração com base nos motores alternativos a gás natural apresenta fontes energéticas menos poluentes com custo reduzido em relação aos combustíveis convencionais (diesel, querosene). A alimentação da unidade de geração atenderá as instalações físicas compreendidas pelo Laboratório de Controle e Instrumentação em Energia e Meio Ambiente, a Oficina Mecânica do LES e o espaço do Instituto de Energias Sustentáveis compreendido pelo prédio da RECOGÁS, sala de Máquinas de Co-Geração e Laboratório de Combustão e Motores. Especificamente no estudo serão adaptados e aplicados os casos de avaliação energética conforme o resultado do diagrama de Sankey, permitindo conferir todo o processo energético.
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Estudo da corrosão de aços-carbono e patinável durante 39 meses de exposição em ambiente marinho-industrial

Leite, Leandro Alberto Silva 15 December 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leandro Alberto Silva Leite.pdf: 2906653 bytes, checksum: 76045eb8650fcb8023f4f5cd84eadb44 (MD5) Previous issue date: 2007-12-15 / Following the results presented by OLIVEIRA (2002), in which the corrosive process analysis was carried out after 4 months exposition, the corrosion pattern for longer periods of exposition under similar geo-environmental conditions is investigated by this present work. ASTM A36 and ASTM A242 steel samples were exposed during 39 months in two industrial marine sites located in the southern shore of Espírito Santo State. Meteorological conditions were monitored and SO2 concentration was tested during the exposition period. Mössbauer s spectroscopy was used to characterize the corrosion outcomes. The samples from both sites presented similar composition, with emphasis to α-FeOOH. Smaller fractions of γ- FeOOH, Fe3O4, γ-Fe2O3 and α-Fe2O3 were also observed, being the latter originated from the particulates precipitated from the surrounding environment. Corrosion rates and thickness losses were determined through mass loss essays. The ASTM A36 steel sample showed steeper curves as function of time and always superior to those found for the weathering steel in both sites, especially for the area with higher SO2 concentration. ASTM A242 steel presented specific results for each site. In the less aggressive site, it showed a more stable corrosion process with good formation of protective rust layer and mass loss of around 2% in mass, whilst at the other site it presented similar pattern as the ASTM A36 steel, although less intense. Finally it was determined the industrial applicability of the ASTM A242 steel at regions with lower concentration of sulfates / Em complementação aos resultados apresentados por OLIVEIRA (2002) cuja análise do processo corrosivo se deu para 4 meses de exposição, este trabalho investiga, sob as mesmas condições geo-ambientais, a corrosão para longos períodos de exposição. Amostras de aço ASTM A36 e aço ASTM A242 foram expostas por 39 meses em dois sítios localizados em ambiente marinho-industrial no litoral sul-capixaba. Foram monitoradas as condições meteorológicas e as concentrações de SO2 da região de estudo durante todo o período de exposição. Os produtos de corrosão foram caracterizados por espectroscopia Mössbauer. As amostras expostas em ambos os sítios apresentaram composição semelhante, com predominância de a-FeOOH. Frações menores de g- FeOOH, Fe3O4, g-Fe2O3 e a-Fe2O3 também foram observadas, sendo esta última proveniente da precipitação de material particulado do ambiente em questão. As taxas de corrosão e as perdas de espessura foram determinadas a partir de ensaios de perda de massa. Para ambos os sítios, os resultados do aço ASTM A36 mantiveram-se crescentes ao longo do tempo e sempre superiores aos encontrados para o aço patinável, com maior intensidade para a região com maior concentração de SO2. O aço ASTM A242 apresentou resultados específicos para cada sítio. No sítio menos agressivo, demonstrou uma estabilização da corrosão com boa formação da pátina e perda de massa na ordem de 2% em massa, enquanto para outra, apresentou comportamento semelhante ao aço ASTM A36, entretanto menos intenso. Finalmente constatou-se a aplicabilidade industrial do ASTM A242 para regiões com baixa concentração de sulfatos
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Formulação com dupla reciprocidade hipersingular do método dos elementos de contorno para problemas de potencial escalar bidimensionais

Peixoto, Rodrigo Guerra 27 November 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FDRH_pag_iniciais_v3.pdf: 63849 bytes, checksum: a52ac3e1e5178322bcc3aebe153ea000 (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / The Boundary Element Method Hyper-singular Formulation has been initially evaluated to harmonic and elatostatic problems. Fracture mechanics problems, which require two distinct equations for the same particle at some position, constitute its most common application field actually. This formulation, however, never has been studied when domain loads are present in the potential scalar problem. In this work, the external load term is treated by the Dual Reciprocity Formulation, where the repeated matrices are not the ones with singular integrals, but that with hyper-singular integrals of the formulation cited above. Test examples have been selected to validate the technique, pointing to coherent results by comparing to both Singular Dual Reciprocity Formulation and analytical calculations. The results show that the potential derivatives are better determinated, by the studied formulation, than the potential itself. However, there is no sufficient evidence to confirm the idea that the hyper-singular boundary integral equation works better when high potential gradients are involved. / A Formulação Hipersingular do Método dos Elementos de Contorno foi inicialmente desenvolvida para problemas harmônicos e elastostáticos. Problemas de mecânica da fratura, pela exigência de duas equações distintas para uma mesma partícula em determinada posição, compõem seu campo de aplicação mais comum atualmente. Tal formulação, entretanto, jamais foi trabalhada quando cargas de domínio estão presentes no problema de potencial escalar. No presente trabalho, o termo referente ao carregamento externo é tratado sob a óptica da Formulação da Dupla Reciprocidade, onde as matrizes recorrentes não são mais aquelas com integrais singulares, e sim aquelas com integrais hipersingulares da formulação supracitada. Alguns exemplos-teste foram selecionados para validação da técnica, apontando para resultados coerentes, tanto em comparação com a Formulação da Dupla Reciprocidade Singular, como em comparação com os cálculos analíticos. Os resultados mostram que as derivadas do potencial são melhor determinadas, pela formulação estudada, do que o próprio potencial. Não foram encontrados, no entanto, subsídios suficientes que confirmem a afirmação recorrente de um melhor comportamento da equação integral de contorno hipersingular quando gradientes de ordem elevada do potencial estão envolvidos.
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Formulação com dupla reciprocidade hipersingular do método dos elementos de contorno aplicada aos problemas difusivoadvectivos

Costalonga, Flávio 05 September 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissetacao Flavio Costalonga Cap 01 a 06.pdf: 1270537 bytes, checksum: eba9c30a1058132712ea41c5e259f54e (MD5) Previous issue date: 2011-09-05 / In this work two different boundary element formulations are presented for the modeling of two-dimensional problems of heat transfer, in which the phenomena of diffusion and forced convection are associated. The first formulation is based on the procedure known as Singular Dual Reciprocity, originally created for solving eigenvalue problems and other domain source problems. This technique has been improved by several authors for application in many other categories of problems, including the case discussed in this work, related to Diffusive-advective phenomena. On important feature of this technique is the use of radial basis functions to interpolate spatial derivatives related to the convective terms. The second formulation is the Hypersingular Dual Reciprocity, which has a structure similar to the Dual Reciprocity, but is obtained from the differentiation of integral equation with respect to the normal direction on the boundary. Thus, the kernel of the integrals are changed with the singularity order being increased. Are held, then simulations with examples that have analytical solution, where it is analyzed the influence of important parameters such as mesh refinement and the flow velocity. Physical constraints, numerical limitations, accuracy and other important characteristics related to each formulation are discussed in detail / Apresentam-se neste trabalho duas diferentes formulações do Método dos Elementos de Contorno, geradas para o modelamento de problemas bidimensionais de transferência de calor com escoamento, nos quais os fenômenos de difusão e convecção forçada estão associados. A primeira delas é fundamentada no procedimento conhecido como Dupla Reciprocidade Singular (FDRS), criado originalmente para solução de problemas de autovalor. Esta técnica foi aprimorada por diversos autores para muitas outras categorias de problemas, entre os quais o caso abordado no presente trabalho, usando uma interpolação com funções de base radial para o tratamento das derivadas espaciais dos termos convectivos. A segunda formulação é a Dupla Reciprocidade Hipersingular (FDRH), que apresenta uma estrutura similar à Dupla Reciprocidade Singular, mas é obtida a partir da equação integral inversa diferenciada com relação à direção normal ao contorno, de modo que a ordem das derivadas dos núcleos se altera. Assim os núcleos das integrais passam a ter singularidades de ordem superior (1/r e 1/r²) em relação às existentes na FDRS (ln r e 1/r). Realizam-se, então, simulações com exemplos que possuem solução analítica, onde é analisada a influência de importantes parâmetros, tais como o refinamento da malha e a velocidade do escoamento. Restrições físicas, limitações numéricas, precisão e outras características importantes relacionadas a cada formulação são discutidas com detalhe
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Desenvolvimento de metodologia de levantamento de características de conjugado de motores elétricos sem retirada de operação

Muniz, Pablo Rodrigues 22 May 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissert_pablo[1].pdf: 1688246 bytes, checksum: 16cd4a62758a7c0c45e09ce4145004ad (MD5) Previous issue date: 2006-05-22 / Como alternativa aos métodos consolidados na indústria e consensados em normas técnicas, esta dissertação propõe o uso de um registrador oscilográfico atualmente disponível no mercado, com relativa alta taxa de amostragem de sinais, para oscilografar grandezas elétricas de alimentação de motor, com posteriores cálculos e estimativas de potência entregue pelo motor à carga, obtendo-se assim uma metodologia de levantamento de características de conjugado de motores elétricos sem retirada da máquina da planta operacional, dispensando laboratórios e oficinas. Como resultado, tem-se então uma metodologia de resultados com boa precisão, de baixo custo, não destrutiva, não interferente na produção obtida pelo motor em operação e passível de utilização por indústrias que não disponham de documentação técnica completa de motores em operação, ou que necessitem de comprovar a documentação disponível. / As an alternative to the procedures used in the industry and described in technical standards, available oscillografic recorder is proposed to be used, with relative high sampling rate, to record electrical voltage and current of a motor, with posterior calculations and estimates of power supplied form the motor to the load, obtaining methodology of survey of torque characteristics of electric motors without withdrawal of the machine from the operational plant, without the needing for laboratories and workshops. As a result, good precision methodology is achieved, of low cost, not destructive, that does not interfere in the production obtained by the motor and it is fitter for industries that do not have available the motor technical documentation, or that need to validate the available documentation.
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Obtaining an photovoltaic solar cell based in CdS and TiO2 photosensitized with dye in glass substrate with conductive layer / ObtenÃÃo de uma cÃlula solar fotovoltaica baseada em CdS e TiO2 fotossensibilizada com corante em substrato de vidro com camada condutora

Tede Fernandes Melo 02 June 2014 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This research describes the process of obtaining a photovoltaic cell, since getting electrical conductor glasses used for the flow of electrons coming from the photovoltaic effect until the deposition of thin films of semiconductor titanium dioxide (TiO2) and cadmium sulfide (CdS) at each of these glasses. The use of natural or synthetic dyes deposited on titanium dioxide layer has the objective to increase the absorption spectrum of the TiO2, since sunlight emits most of its energy in the frequency range of visible light. After joining the two glasses with thin films deposited over TiO2 plus dye and CdS, it was used a potassium triiodide electrolyte for regeneration and consequently the activation of photovoltaic solar cell. After mounting the cell concerned, tests of photoactivity have been performed by exposing the cells to sunlight collected for specified periods and the values of voltage and photocurrent generated. Theoretical studies have been conducted to mathematical modeling of the behavior of the solar cell mounted, and then we have analyzed the efficiency of converting solar energy into electrical energy. The constituents of the cell have been characterized by the techniques of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) for analyzing the porosity, uniformity and other physical parameters of thin films. / O presente trabalho descreve o processo de obtenÃÃo de uma cÃlula fotovoltaica, desde a obtenÃÃo de vidros condutores elÃtricos utilizados para o fluxo dos elÃtrons oriundos do efeito fotovoltaico, atà a deposiÃÃo dos filmes finos dos semicondutores diÃxido de titÃnio (TiO2) e sulfeto de cÃdmio (CdS) em cada um dos vidros. O uso de corantes naturais ou sintÃticos na camada depositada de diÃxido de titÃnio possuiu como objetivo aumentar o espectro de absorÃÃo do mesmo, uma vez que a luz solar emite uma grande parte de sua energia na faixa de frequÃncia da luz visÃvel. Depois de unir os dois vidros com os filmes finos depositados de TiO2 mais corante e o CdS, utilizou-se o eletrÃlito de tri-iodeto de potÃssio para a regeneraÃÃo e consequentemente a ativaÃÃo da cÃlula solar fotovoltaica. ApÃs a montagem da cÃlula em questÃo, foram realizados testes de fotoatividade, expondo as cÃlulas ao sol por perÃodos determinados e coletados os valores da fotocorrente gerada e a tensÃo, alÃm disso, foram realizados estudos teÃricos para modelagem matemÃtica do comportamento da cÃlula solar montada e em seguida analisou-se a eficiÃncia de conversÃo de energia solar em energia elÃtrica. Os constituintes da cÃlula foram caracterizados pelas tÃcnicas de difraÃÃo de raios-X (DRX) e microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) para analisar a porosidade, uniformidade e outros parÃmetros fÃsicos dos filmes finos.
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Contribuição à análise do transporte pneumático em fase diluída / Contribution to the dilute-phase pneumatic conveying analysis

GOMES, Luiz Moreira 10 1900 (has links)
Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-04-24T19:52:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ContribuicaoAnaliseTransporte.pdf: 3193173 bytes, checksum: 43b157725836bcc00dc7e00810662b2b (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-25T22:15:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ContribuicaoAnaliseTransporte.pdf: 3193173 bytes, checksum: 43b157725836bcc00dc7e00810662b2b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T22:15:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ContribuicaoAnaliseTransporte.pdf: 3193173 bytes, checksum: 43b157725836bcc00dc7e00810662b2b (MD5) Previous issue date: 2011-10 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho é uma contribuição à análise do transporte pneumático em fase diluída. Trata do estudo dos parâmetros chave relacionado ao transporte de partículas sólidas por uma corrente gasosa em tubulações horizontais e verticais. Esses parâmetros são as velocidades críticas de transporte e a queda de pressão na tubulação. Assim, é feita a análise das principais correlações existentes na literatura voltadas para a previsão de tais velocidades críticas e, então, propostas para uso as mais confiáveis. Neste sentido, também foi desenvolvida uma equação para a previsão da velocidade de captura de partículas no fundo de uma tubulação horizontal. Em seguida foi analisado o comportamento da queda de pressão em função das propriedades das partículas sólidas e do sistema com o uso de dois softwares, sendo que um deles não considera em sua formulação a influência da zona de aceleração na queda de pressão. Assim, foi possível entender qual a contribuição do comprimento de aceleração na queda de pressão total e qual a faixa de aplicabilidade de cada um desses softwares. Foi feita ainda a análise da sensibilidade da porosidade inicial na queda de pressão na tubulação em função de parâmetros tais como a vazão mássica dos sólidos, o comprimento da tubulação, a massa específica das partículas sólidas e o diâmetro da tubulação. / This thesis is a contribution to the dilute-phase pneumatic conveying analysis. The survey of the key parameters of a pneumatic transport of bulk solids which are: the minimum conveying air velocity and pressure drop in horizontal and vertical pipelines. Therefore, an analysis of the main correlations available in the literature is made focused on the prediction of such critical velocities, and so proposes the use the most reliable correlations. In this way, an equation to predict the pickup velocity of the particles at the bottom of a horizontal pipeline was also developed. Then was analyzed the behavior of the pressure drop due to the solids and system properties using two computer programs, one of them does not consider the pressure drop in the acceleration zone in its formulation (algorithm). So, it is possible to understand what is the contribution of the acceleration zone in the total pressure drop of system and which is the range of application of each program. It is also done through mathematical modeling, the sensitivity analysis of the initial porosity of the bulk solids in the pressure drop along the pipeline as a function of parameters such as: solids mass flowrate, pipeline length, particles density and pipeline diameter.
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A theory of plasticity for ideal frictionless materials Application of a general solution method to plane strain problems in an ideally plastic, homogeneous and isotropic frictionless material.

Hansen, Bent, January 1965 (has links)
Thesis--Polyteknisk læreanstalt, Copenhagen. / Summary in Danish. Thesis statement inserted. Bibliography: p. 455-460.
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A theory of plasticity for ideal frictionless materials Application of a general solution method to plane strain problems in an ideally plastic, homogeneous and isotropic frictionless material.

Hansen, Bent, January 1965 (has links)
Thesis--Polyteknisk læreanstalt, Copenhagen. / Summary in Danish. Thesis statement inserted. Bibliography: p. 455-460.
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Caracterização mecânico-metalúrgica do revestimento de liga de níquel Inconel 625 por GTAW na forma de múltiplas camadas sobre aço carbono

Stefanello, André Luis January 2017 (has links)
Orientador : Prof. Dr. Adriano Scheid / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 26/09/2017 / Inclui referências : fls. 77-79 / Resumo: Ligas à base de Níquel são utilizadas para proteger superfícies de componentes mecânicos em diversos setores industriais como refinarias de petróleo e equipamentos de geração de energia, devido à associação de tenacidade e alta resistência à corrosão. Estas propriedades estão associadas à composição química e à microestrutura dos revestimentos que por sua vez, dependem dos parâmetros de processo e da composição química do componente a ser protegido. Este trabalho avaliou o impacto no processamento de múltiplas camadas de revestimento sobre a composição química, a diluição e a microestrutura obtida nos revestimentos com a liga Inconel 625 (IN625) depositada sobre aço-carbono AISI 1020 pelo processo de Soldagem a Arco Gás-Tungstênio (GTAW). Visando realizar uma análise do efeito da microestrutura sobre as propriedades da liga, uma chapa laminada a quente na espessura de 3 mm foi caracterizada metalurgicamente quanto à microestrutura e fases formadas. As propriedades mecânicas foram avaliadas através de dureza Vickers e ensaios de microtração. A microestrutura dos revestimentos é composta por regiões ? (Ni-CFC) dendríticas e interdendríticas enriquecidas em Molibdênio e Nióbio, com a presença de carbonetos destes elementos. O processamento de múltiplas camadas de revestimento levou a uma redução da diluição entre liga e substrato, obtendo-se assim maior dureza, resistência mecânica e ductilidade para o revestimento na terceira camada. A análise comparativa com a condição laminada permitiu demonstrar a grande importância da microestrutura sobre as propriedades da liga IN625, evidenciando a forte redução da resistência ao escoamento e à tração induzidas pela estrutura dendrítica de solidificação dos revestimentos. Palavras-chave: Engenharia de superfícies. Revestimento com múltiplas camadas. Inconel 625. Microtração. Diluição. Soldagem GTAW. Indústria do Petróleo. / Abstract: Nickel-based alloys are used to protect the surface of mechanical parts in various different industrial sectors, as oil refinery and power generation equipment due to an association of toughness and high corrosion resistance. These properties are associated with the chemical composition and microstructure of the coatings which depend on processing parameters and chemical composition of the substrate to be protected. This work assesses the impact of processing multi-layer coatings on the chemical composition, dilution and microstructure of the Inconel 625 (IN625) alloy coatings deposited by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). The effect of IN625 alloy microstructure on the mechanical properties was assessed comparing the coatings with rolled alloy condition. Therefore, rolled IN625 alloy was also characterized by way of microstructure and phases formed. Vickers hardness and micromechanical tensile testing were adopted to evaluate the mechanical properties of the coatings. Coatings microstructure is comprised of ? (Ni-FCC) dendrites and interdendritic regions containing higher Molybdenum and Niobium, as well as Molybdenum- Niobium carbides. Multilayer processing reduced the dilution with the substrate as well as induced higher hardness, yield and tensile strength and ductility for the third layer coatings. A comparative analysis rolled-coatings highlight the relevance of the microstructure effect on the properties of the IN625 alloy, evidencing a strong reduction on the yield and tensile strenght, both associated with the coating solidification microstructure. Keywords: Surface engineering. Multilayer coatings. Cladding. Inconel 625. Microtensile tests. Dillution. GTAW welding. Oil and gas industry.

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