Le récepteur aux hydrocarbures aromatiques (AhR) est un facteur de transcription activé par de nombreux xénobiotiques (molécules étrangères à l’organisme) qui régule l’expression d’enzymes et transporteurs permettant le métabolisme et l’élimination de ces ligands. Cette protéine exprimée dans toutes les cellules chez les vertébrés, joue un rôle majeur dans la détoxication et la protection des organismes vis à vis des molécules toxiques. Des orthologues de celle-ci ont été identifiés chez les invertébrés mais ne semblent pas jouer le même rôle; ils sont exprimés principalement dans des neurones et ne sont pas activés par des polluants. L’absence du AhR chez ces organismes entraîne au niveau cellulaire, des défauts de morphologie dendritique et sur le plan comportemental, des anomalies dans le comportement de nutrition. Malgré ces découvertes, peu de recherches ont été entreprises sur les conséquences d’une invalidation du AhR sur le fonctionnement du système nerveux central chez les vertébrés. Au cours de ma thèse, j’ai étudié ces conséquences au niveau moléculaire, cellulaire et comportemental: les souris AhR KO développent un nystagmus pendulaire horizontal dont l’origine est en partie liée à des défauts structuraux de la gaine de myéline. Au niveau moléculaire, nous avons mis en évidence un changement de la composition lipidique, de l’expression des gènes de la myéline et de l’inflammation, défauts qui sont retrouvés en partie chez des souris dont le AhR a été invalidé spécifiquement dans l’oligodendrocyte, la cellule responsable de la formation de la gaine de myéline. J’ai donc réalisé des études en parallèle sur la lignée murine d’oligodendrocyte, 158N, et montré que l’invalidation du AhR dans cette lignée ainsi que in vivo, modifiait l’expression du gène MAG (Myelin Associated Glycoprotein). Compte tenu du rôle du AhR en tant que récepteur de polluants, nous avons également exposé ou traité nos modèles avec de la TCDD (dioxine de Seveso) et montré que celle-ci modifiait également l’expression du gène MAG. Mes travaux démontrent donc que le AhR joue un rôle au niveau oligodendrocytaire dans la formation de la gaine de myéline. Son rôle connu en tant que récepteur de polluants laisse supposer que certaines contaminations environnementales pourraient jouer un rôle dans l’incidence de pathologies au niveau du système nerveux central, ce qui soulève de nombreuses questions en terme de santé publique. / The aryl hydrocarbon receptor (AhR) is a transcription factor activated by many xenobiotics (foreign molecules) that regulates the expression of enzymes and transporters which allow the metabolism and elimination of these ligands. This protein expressed in all cells in vertebrates, plays a major role in detoxication and protection of the organisms against toxic molecules. Some orthologs have been identified in invertebrates but do not seem to play the same role; they are expressed mainly in neurons and are not activated by pollutants. The absence of the AhR in these organisms causes at the cellular level, defects of the dendritic morphology and behaviourally, abnormalities in the feeding behavior. Despite these findings, little research has been conducted on the consequences of the AhR invalidation in the central nervous system of vertebrates. During my PhD, I studied these consequences at the molecular, cellular and behavioral : the AhR knockout mice develop a horizontal pendular nystagmus whose origin is partly related to structural defects in the myelin sheath. At the molecular level, we have shown modifications in the lipid composition, myelin and inflammation gene expression, defects that are found partly in mice whose AhR was invalidated specifically in the oligodendrocytes, the cells involved in myelin sheath formation. I therefore made parallel studies on the murine oligodendrocyte lineage, 158N, and showed that the invalidation of the AhR in this cell line and in vivo, altered MAG (Myelin Associated Glycoprotein) gene expression. Given the role of the AhR as a receptor of pollutants, we have also exposed or treated our models with TCDD (dioxin of Seveso) and showed that it also changed the expression of MAG gene. My works show that the AhR is involved in oligodendrocyte level in the formation of the myelin sheath. As the AhR is also a receptor of pollutants, some environmental contaminants may play a role in the incidence of diseases in the central nervous system, which raises many issues in terms of public health.

O presente trabalho objetiva estudar a eficiência térmica do arco elétrico e de fusão para o processo de soldagem MAG, do inglês Metal Active Gas, em diferentes geometrias de juntas soldadas. As soldas foram feitas inicialmente em um calorímetro de fluxo contínuo de água, seguidas de deposição de cordão sobre chapa e soldagem de juntas em ângulo “T”, sempre em aço carbono. A metodologia de projeto de experimentos Box-Behnken foi empregada para a avaliação da influência da variação dos parâmetros de soldagem (tensão, velocidade de alimentação do eletrodo e velocidade de soldagem) nas eficiências, dentro do modo de transferência metálica por curto circuito. Diferentes equações propostas na literatura para o cálculo da eficiência de fusão são comparadas. Para a adequada aquisição da eficiência térmica pelo calorímetro, preliminarmente é avaliada a influência da vazão de água e da geometria na entrada de um calorímetro de fluxo contínuo sobre a eficiência térmica do arco. O procedimento experimental consiste em testar diferentes vazões de água e três configurações geométricas na região de entrada de água no calorímetro: com rolha reta, com difusor cônico e com obstáculo. Os experimentos foram planejados e os resultados avaliados com base na análise de variância estatística de um único fator, no caso, a vazão de água na entrada do calorímetro. A maior eficiência térmica média de 80,5% foi obtida para a vazão de 4 l/min, com baixo erro estatístico, utilizando rolha de entrada com geometria de difusor cônico. O modelo em que o fluxo entra diretamente no tubo apresentou todos os valores de eficiência térmica do arco com pequeno decréscimo numérico se comparados com o difusor cônico, enquanto a rolha com obstáculo apresentou elevado erro estatístico. Com base nos resultados descritos, a eficiência térmica do arco elétrico foi avaliada com a vazão de 4 l/min para o projeto de experimentos Box-Behnken, os valores obtidos estão na faixa de 72 a 82% conforme a combinação dos parâmetros de soldagem. A velocidade de soldagem e a tensão do arco se mostraram como os parâmetros de maior influência na eficiência térmica do arco. Os resultados relativos à eficiência de fusão indicam maiores valores nas soldas realizadas no calorímetro e por simples deposição sobre chapa. A junta T apresentou os menores valores de eficiência de fusão e de diluição para todos os casos. O parâmetro de maior influência na eficiência de fusão foi a corrente de soldagem. / The main aim of the present work is to study arc thermal efficiency and fusion efficiency to Gas Metal Arc Welding – GMAW, using different joint geometries. At first, the welds were performed in a continuous water flow calorimeter, followed by bead on plate and T – joint deposits. The Box-Behken design of experiments methodology was used to analyze the effect of welding parameters (arc voltage, wire feed speed and welding speed) on the efficiencies, when using short circuit metal transfer. The results of the fusion efficiency calculation were compared using different equations found in the literature. To correctly evaluate the thermal efficiency, it was necessary to analyze the influence of water flow rate and calorimeter inlet geometry. The experimental procedure consists of varying water flow rate and testing three different calorimeter inlet seal geometries: straight seal, conical diffuser seal and seal with water flux obstacle. The experiments were designed and the results evaluated based in a one-factor statistical analysis of variance, in this case the inlet calorimeter water flow. The highest average thermal efficiency is 80.5% to water flow of 4 l/min, with a low statistical error, using the conical diffuser seal inlet geometry. The inlet with straight seal model shown all the arc thermal efficiency values with slightly lower numerical values compared with conical diffuser, while the seal with flux obstacle exhibited high statistical error. Based on these results, the arc thermal efficiency was evaluated using 4 l/min water flow to the Box-Behnken Design, resulting values in the 72 to 82% range, depending on the welding parameters. The welding speed and arc voltage were the parameters that significantly affect arc thermal efficiency. The fusion efficiency results of the welds performed on the calorimeter and bead on plate were. The welds performed in T joints exhibit lowest fusion efficiency and dilution to each welding parameters combination tested. The fusion efficiency is strongly affected by the welding current.

A aplicação de aços de alta resistência está fortemente difundida na indústria mecânica, principalmente em aplicações onde a redução de peso é importante, como por exemplo, a indústria de implementos rodoviários e maquinários agrícolas. Esta dissertação visa analisar a influência de diferentes aportes térmicos no comportamento microestrutural e mecânico de juntas soldadas através do processo MAG de modo a obter juntas com propriedades otimizadas. Para este estudo foram utilizadas chapas metálicas com espessura de 3 mm do aço de alta resistência e baixa liga USI LNE700. Os parâmetros nominais de energia de soldagem foram variados de acordo com os valores descritos pelo fornecedor SSAB. O processo de soldagem foi realizado com o auxílio de um sistema robotizado para manter a homogeneidade ao longo da junta, distância e posicionamento correto no comprimento total da junta soldada. Os ensaios para verificação do comportamento microestrutural e mecânico foram realizados com auxílio de microscopia ótica, perfis de microdureza e ensaios de tração. Buscaram-se utilizar aportes térmicos reduzidos para minimizar os efeitos de revenimento da martensita presente no metal de base, um dos principais responsáveis pela redução das propriedades mecânicas da junta soldada. Os resultados não mostraram significativa variações na microestrutura e propriedades de tração do material, porém o preenchimento da junta soldada formada apresenta um comportamento diretamente proporcional à energia de soldagem. / The application of high strength steels is strongly diffused in the engineering industry, especially in applications where weight reduction is important, such as the industry of agricultural machines and trailers industry. This investigation aims to analyze the influence of different heat inputs on microstructural and mechanical behavior of joint welded by GMAW in order to obtain joints with optimized properties. Sheet metal with a thickness of 3 mm high strength low alloy steel LNE700 (supplier Usiminas) were used. The welding energy was varied around the nominal value informed by the steel supplier SSAB for this study. The welding process was made using robotic system to maintain homogeneity along the joint, right distance and position during the total weld joint length. The microstructural and mechanical behaviors were performed with the optical microscope, microhardness profile and traction test. We attempted to use lower heat inputs to minimize the effects of tempering of martensite present in the base metal, a major contributor to the reduction of the mechanical properties of the welded joint. The results did not show significant microestructural and tensile properties variation, however, when the welding energy is increased, the welded joint penetration formed was increased as well.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2016-10-11T12:06:27Z No. of bitstreams: 1 2011 - Marco Antonio dos SantosTeixeira.pdf: 1511707 bytes, checksum: 442940f633094f09874c9a59cc80ecc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T12:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011 - Marco Antonio dos SantosTeixeira.pdf: 1511707 bytes, checksum: 442940f633094f09874c9a59cc80ecc0 (MD5) Previous issue date: 2011-10-05 / Funda??o Carlos Chagas Filho de Amparo ? Pesquisa do Estado do RJ - FAPERJ / This work examines the forms of action used by a group of rural workers in the struggle to stay on the land where they lived. It is a case study about the clods Am?rica Fabril and the farms Concei??o de Suru? and Cachoeira Grande, located in the city of Mag?, Baixada Fluminense, Rio de Janeiro. The study covers the period between the early 1960's and the second half of the 1980's. We analyzed these cases starting from the experiences of men and women who fought to stay on the land. From the experiences and the elements present in each case - the characters, context and setting, for example - the aim was to identify the configuration formed in each case and to better understand the path taken by the analyzed conflicts. / Este trabalho analisa as formas de a??o empregadas por um grupo de trabalhadores rurais na luta para permanecerem na terra em que viviam. Trata-se de um estudo de caso feito na gleba Am?rica Fabril, fazenda Concei??o de Suru? e fazenda Cachoeira Grande, localizadas no munic?pio de Mag?, Baixada Fluminense, estado do Rio de Janeiro. O estudo compreende o per?odo entre os primeiros anos da d?cada de 1960 e a segunda metade dos anos 1980. Analisaram-se estes casos a partir das experi?ncias dos homens e mulheres que lutaram para alcan?arem seu objetivo, a perman?ncia na terra. A partir desta experi?ncia e da rede de elementos presentes em cada caso ? personagens, contexto e cen?rio, por exemplo ? buscou-se identificar a configura??o que se conformou em cada caso para assim compreender melhor o rumo tomado pelos conflitos analisados

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2016-10-18T12:33:33Z No. of bitstreams: 1 2011 - Marco Antonio dos Santos Teixeira.pdf: 1511716 bytes, checksum: 8af277d39470c5da75a79ec8d974149e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T12:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011 - Marco Antonio dos Santos Teixeira.pdf: 1511716 bytes, checksum: 8af277d39470c5da75a79ec8d974149e (MD5) Previous issue date: 2011-10-05 / Funda??o Carlos Chagas Filho de Amparo ? Pesquisa do Estado do RJ - FAPERJ / This work examines the forms of action used by a group of rural workers in the struggle to stay on the land where they lived. It is a case study about the clods Am?rica Fabril and the farms Concei??o de Suru? and Cachoeira Grande, located in the city of Mag?, Baixada Fluminense, Rio de Janeiro. The study covers the period between the early 1960's and the second half of the 1980's. We analyzed these cases starting from the experiences of men and women who fought to stay on the land. From the experiences and the elements present in each case - the characters, context and setting, for example - the aim was to identify the configuration formed in each case and to better understand the path taken by the analyzed conflicts / Este trabalho analisa as formas de a??o empregadas por um grupo de trabalhadores rurais na luta para permanecerem na terra em que viviam. Trata-se de um estudo de caso feito na gleba Am?rica Fabril, fazenda Concei??o de Suru? e fazenda Cachoeira Grande, localizadas no munic?pio de Mag?, Baixada Fluminense, estado do Rio de Janeiro. O estudo compreende o per?odo entre os primeiros anos da d?cada de 1960 e a segunda metade dos anos 1980. Analisaram-se estes casos a partir das experi?ncias dos homens e mulheres que lutaram para alcan?arem seu objetivo, a perman?ncia na terra. A partir desta experi?ncia e da rede de elementos presentes em cada caso ? personagens, contexto e cen?rio, por exemplo ? buscou-se identificar a configura??o que se conformou em cada caso para assim compreender melhor o rumo tomado pelos conflitos analisados

soldagem de aços inoxidáveis duplex AID SAF 2205 utilizando o processo Metal Active Gas (MAG) ainda tem poucos dados e referências, estes aços são conceituados devido ao seu equilíbrio entre resistência mecânica e à corrosão, resultado de sua microestrutura composta por austenita e ferrita. A soldagem dos aços inoxidáveis duplex exige um controle de aporte térmico, da composição química do metal de adição e gás de proteção. Mínimas mudanças em parâmetros e composição dos consumíveis podem afetar diretamente a estrutura formada na região da solda. Neste trabalho, o objetivo foi estudar a influência da utilização do processo de soldagem MAG com diferentes energias aplicadas ao AID SAF 2205, sobre a resistência à corrosão das amostras resultantes. Foram usados quatro valores de energias de soldagem, entre 0,6 e 1,1 kJ/mm, sendo a maior energia limitada à espessura das chapas, que era de 5 mm. Quando foi analisada a microestrutura formada na região da solda, a quantificação de ferrita na zona afetada pelo calor apresentou uniformidade nas amostras, independendo da energia de soldagem. Contudo, a quantidade de ferrita no metal de solda diminuiu à medida que a energia aumentou. A precipitação de nitretos de cromo foi observada no interior de alguns grãos de ferrita e/ou próximo a regiões com austenita secundária intragranular. Os perfis de microdureza Vickers não apresentaram nenhum valor acima de 300 HV, e nenhum comportamento diferenciado de acordo com área de indentação. A resistência à corrosão não apresentou mudanças consideráveis, o metal base e as regiões da solda nas quatro condições se comportaram de forma muito similar. Os ensaios de imersão em cloreto férrico, seguindo a ASTM G48, permitiram observar a formação de pites, mas a quantidade e densidade destes não pode ser associada a uma região da solda específica ou variação de energia de soldagem. Os valores de parâmetros eletroquímicos, OCP, ECORR, e EPIT, após os ensaios de polarização potenciodinâmica de acordo com a ASTM G5, tiveram pouca variação, mostrando um comportamento em corrosão similar para o metal base e para os metais de solda das quatro diferentes condições de energia de soldagem empregadas. / Welding of AID SAF 2205 duplex stainless steels using the Metal Active Gas (MAG) process still has few data and references, these steels are conceptualized due to their balance between mechanical resistance and corrosion, resulting from their microstructure composed of austenite and ferrite. The welding of duplex stainless steels requires a control of the thermal input, the chemical composition of the addition metal and the shielding gas. Minimal changes in parameters and composition of consumables will directly affect the structure formed in the region of the weld. In this work, the objective was to study the influence of the MAG welding process with different energies applied to AID SAF 2205, on the corrosion resistance of the resulting samples. Four values of welding energies were used, between 0.6 and 1.1 kJ / mm, with the greatest energy limited to the thickness of the plates, which was 5 mm. When the microstructure formed in the region of the weld was analyzed, the quantification of ferrite in the zone affected by the heat showed uniformity in the samples, independent of the welding energy. However, the amount of ferrite in the weld metal decreased as the energy increased. The precipitation of chromium nitrides was observed in the intermetallic was associated with grain boundaries α / γ, inside some ferrite grains, close to regions with secondary intragranular austenite. The Vickers microhardness profiles showed no value above 300 HV, and no behavior differed according to the indentation area. The corrosion resistance did not change considerably, the base metal and the regions of the weld in the four conditions behaved very similarly. Ferric chloride immersion assays, following ASTM G48, allowed to observe the formation of pites, but the amount and density thereof can not be associated with a specific weld region or weld energy variation. The values of electrochemical parameters, OCP, ECORR, and EPIT, after the potentiodynamic polarization tests according to ASTM G5, showed little variation, showing a similar corrosion behavior for the base metal and the solder metals of the four Different welding energy conditions employed.

Les plasmas de type MIG-MAG n'étaient pas, jusqu'à présent, examinés en détail et exploités en laboratoire. En raison des applications techniques de ce type d'arc électrique, la plupart des expériences et des calculs théoriques se limitaient à l'étude des processus provenant des régions des électrodes. Des l'année 1948, au cours de laquelle les premiers brevets ont été déposés pour des arcs sous argon, les procédés de soudage MIG-MAG ont été exploités avec succès comme une des plus populaires méthodes d'assemblage de métaux. Et pourtant, malgré plus de cinquante ans d'histoire et de développement de cette méthode, la plupart des phénomènes fondamentaux qui y prennent naissance, n'ont pas trouvé d'explications. En 1953 Lubawski et Nowosilow ont présenté, pour la première fois, un arc avec une électrode fusible fonctionnant sous protection de dioxyde de carbone. On peut admettre, que à partir de ce moment, on a cherché à savoir de quelle manière le type du gaz appliqué influait sur le transfert du métal dans l'arc. En particulier, il s'agissait de déterminer comment des différences de propriétés physiques du plasma pouvaient intervenir sur les procédés intervenants dans la région de l'électrode supérieure, et pourquoi dans les mélanges gazeux riches en dioxyde de carbone on ne pouvait pas obtenir un régime de fonctionnement d'arc de type pulvérisation axiale ? Malheureusement, toutes les tentatives pour répondre à ces questions, par exemple un postulat selon lequel une modification de la distribution du courant dans l'extrémité d'électrode provoquerait une constriction de l'arc et une inversion de la force de Lorentz [83], restent toujours et uniquement seulement des hypothèses. Les travaux présentés dans cette thèse avaient pour but de comprendre l'influence du gaz utilisé sur le transfert du métal dans l'arc, et plus spécifiquement pourquoi une augmentation de la proportion de dioxyde de carbone dans le mélange gazeux provoquait un changement de son régime de fonctionnement. Les mesures réalisées ont toutes été financées par Air Liquide Welding, dans le but d'améliorer le procédé. Un motif supplémentaire de mener des recherches sur l'arc MIG-MAG, est la quasi-absence de données expérimentales concernant les distributions de température et de densité électronique dans ce type de plasma. Les données disponibles dans la littérature sont généralement le fruit de simulation numériques sans réelle validation expérimentale. Ainsi, par exemple, les valeurs de température présentées par Haidar semblent trop élevées pour un plasma dominé par les vapeurs métalliques. Le caractère particulier de l'arc de soudage, dont le spectre d'émission consiste en de nombreuses raies spectrales fortement élargies par effet Stark, a également permis de mesurer, parfois pour la première fois, les paramètres Stark des raies d'éléments métalliques. Une telle possibilité est très intéressante, car pour déterminer les élargissement et déplacement Stark de raies métalliques, il est nécessaire d'introduire les vapeurs de ce métal dans la région de décharge. En général, dans le cas des plasmas utilisés en laboratoire, cela n'est pas simple et induit de gros problèmes de demixing difficiles à résoudre, comme le montre la relativement faible quantité de données expérimentales disponibles jusqu'à présent. Ce sont pourtant des données essentielles pour la connaissance des milieux plasmagènes, notamment ceux étudiés en astrophysique.

IgM monoclonal gammopathy is a common age-related demyelinating sensory and motor polyneuropathy. It has been shown to be associated with antibodies against myelin-associated glycoproteins (MAG/SGPG). The HNK-1 carbohydrate epitope is a terminal 3-sulfo-glucuronyl residue attached to lactosamine structures and it is shared both in MAG and SGPG (SO4-3-GlcA(β1-3)Gal-(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal-(β1-4)Glcβ(1-1′)Cer). It is mostly expressed in the nervous system and plays an important role in preferential motor reinnervation. Nevertheless, the HNK-1 epitope is difficult to be isolated and synthesized and diagnostic assays used in the clinics are not always reproducible and reliable. Therefore in our study, our goal is to identify a simple synthetic diagnostic tool (peptide or monosaccharide), mimetic of the HNK-1 epitope, able to recognize antibodies in neurogammopathies sera by Surface Plasmon Resonance to be used in earlier stage patients and possibly to monitor disease activity. For this reason, we firstly tried to synthesize this trisaccharide and then we achieved the synthesis of its terminal monosaccharides with different function groups (octyl glucopyranoside, octyl glucuronic acid, octyl 3-O-sulfo-glucuronic acid and 8-amino octyl 3-O-sulfo-glucuronic acid). Then 10 linear and cyclic peptides conformationally and/or structurally mimicking HNK-1 were also synthesized (LSETTI, LSETTl, cyclo(-TTILSE-), cyclo(-TTlLSE-), cyclo(-TKTlLSE-), cyclo(-TETKlLSE-), TYTKlLSE, TY(SO3)TKlLSE, cyclo(-TYTKlLSE-) and cyclo(-TY(SO3)TKlLSE-)). The SPR kinetic binding affinities of all these sugar and peptide mimics were studied with commercial anti HNK-1 antibody using Biacore. Moreover, mimics with highest binding affinities were chosen for antigen-antibody interaction study in IgM gammopathy patients' serum.

[pt] A soldagem é um processo de união de materiais que possui grande aplicação em diversos setores da indústria, como automotiva, óleo e gás, nuclear, naval, dentre outros. Dentre os fatores responsáveis pelo comprometimento da vida útil pós-soldagem de componentes mecânicos e estruturais se destacam as tensões residuais, cuja análise qualitativa e quantitativa é de extrema importância no projeto, na garantia da qualidade e prevenção de falhas de estruturas soldadas. No presente trabalho aplicou-se uma metodologia composta por análise numérica e experimental, que se complementaram. Chapas do aço AISI 1020 foram soldadas pelo processo Metal Active Gas (MAG), em um único passe. Os experimentos foram conduzidos com duas velocidades, visando avaliar a influência deste parâmetro sobre o nível das tensões residuais geradas. Na sequência, as tensões residuais foram analisadas por difração de raios-X. Simultaneamente, procedeu-se a análise numérica das tensões residuais, com o emprego do código comercial de elementos finitos ANSYS, através de um modelo sólido 3D, em análise não linear termo-elastoplástica, utilizando-se a técnica Birth and Death, ativando e desativando os elementos, à medida que o cordão de solda foi depositado. Parâmetros experimentais da soldagem, geometria das amostras, coeficiente de transmissão de calor, propriedades térmicas e mecânicas do material, que variam com a temperatura, foram utilizados como dados de entrada no modelo numérico. Por fim, realizou-se a comparação entre as tensões residuais determinadas experimentalmente por difração de raios-X e as calculadas numericamente pelo método de elementos finitos, observando-se uma boa concordância entre os resultados obtidos pelas duas metodologias. / [en] Welding is a process of joining materials that have wide application in various industry sectors such as automotive, oil and gas, nuclear, naval, among others. Residual Stresses is often a cause of premature failure of critical components. The qualitative and quantitative analysis of residual stresses is extremely important in the design, on quality assurance and prevention of weldment failures. The objective of this study was developing a methodology that includes numerical and experimental analyses that are complementary. AISI 1020 steel samples were butt welded by GMAW process with weld metal in a single pass. Experiments were conducted at different heat source speeds in order to evaluate the influence of this parameter on the level of residual stresses generated. Subsequently, the samples were subjected to measurement of residual stress by diffraction X-ray method. Simultaneously, a numerical analysis of the residual stresses was performed with a commercial finite element software called ANSYS (17.0), and a 3D solid model for a nonlinear thermo-elastic-plastic analysis using the Birth and Death technique, where the elements are enabled and disabled along weld metal deposition. Experimental welding parameters such as geometry of the samples, heat transfer coefficients, thermal and mechanical properties which vary with temperature were used as input data in the numerical model. Finally, there was a comparison between the residual stresses determined experimentally by diffraction of X-rays and computed data by finite element method. A good agreement was observed between the two methods.

O presente trabalho objetiva estudar a eficiência térmica do arco elétrico e de fusão para o processo de soldagem MAG, do inglês Metal Active Gas, em diferentes geometrias de juntas soldadas. As soldas foram feitas inicialmente em um calorímetro de fluxo contínuo de água, seguidas de deposição de cordão sobre chapa e soldagem de juntas em ângulo “T”, sempre em aço carbono. A metodologia de projeto de experimentos Box-Behnken foi empregada para a avaliação da influência da variação dos parâmetros de soldagem (tensão, velocidade de alimentação do eletrodo e velocidade de soldagem) nas eficiências, dentro do modo de transferência metálica por curto circuito. Diferentes equações propostas na literatura para o cálculo da eficiência de fusão são comparadas. Para a adequada aquisição da eficiência térmica pelo calorímetro, preliminarmente é avaliada a influência da vazão de água e da geometria na entrada de um calorímetro de fluxo contínuo sobre a eficiência térmica do arco. O procedimento experimental consiste em testar diferentes vazões de água e três configurações geométricas na região de entrada de água no calorímetro: com rolha reta, com difusor cônico e com obstáculo. Os experimentos foram planejados e os resultados avaliados com base na análise de variância estatística de um único fator, no caso, a vazão de água na entrada do calorímetro. A maior eficiência térmica média de 80,5% foi obtida para a vazão de 4 l/min, com baixo erro estatístico, utilizando rolha de entrada com geometria de difusor cônico. O modelo em que o fluxo entra diretamente no tubo apresentou todos os valores de eficiência térmica do arco com pequeno decréscimo numérico se comparados com o difusor cônico, enquanto a rolha com obstáculo apresentou elevado erro estatístico. Com base nos resultados descritos, a eficiência térmica do arco elétrico foi avaliada com a vazão de 4 l/min para o projeto de experimentos Box-Behnken, os valores obtidos estão na faixa de 72 a 82% conforme a combinação dos parâmetros de soldagem. A velocidade de soldagem e a tensão do arco se mostraram como os parâmetros de maior influência na eficiência térmica do arco. Os resultados relativos à eficiência de fusão indicam maiores valores nas soldas realizadas no calorímetro e por simples deposição sobre chapa. A junta T apresentou os menores valores de eficiência de fusão e de diluição para todos os casos. O parâmetro de maior influência na eficiência de fusão foi a corrente de soldagem. / The main aim of the present work is to study arc thermal efficiency and fusion efficiency to Gas Metal Arc Welding – GMAW, using different joint geometries. At first, the welds were performed in a continuous water flow calorimeter, followed by bead on plate and T – joint deposits. The Box-Behken design of experiments methodology was used to analyze the effect of welding parameters (arc voltage, wire feed speed and welding speed) on the efficiencies, when using short circuit metal transfer. The results of the fusion efficiency calculation were compared using different equations found in the literature. To correctly evaluate the thermal efficiency, it was necessary to analyze the influence of water flow rate and calorimeter inlet geometry. The experimental procedure consists of varying water flow rate and testing three different calorimeter inlet seal geometries: straight seal, conical diffuser seal and seal with water flux obstacle. The experiments were designed and the results evaluated based in a one-factor statistical analysis of variance, in this case the inlet calorimeter water flow. The highest average thermal efficiency is 80.5% to water flow of 4 l/min, with a low statistical error, using the conical diffuser seal inlet geometry. The inlet with straight seal model shown all the arc thermal efficiency values with slightly lower numerical values compared with conical diffuser, while the seal with flux obstacle exhibited high statistical error. Based on these results, the arc thermal efficiency was evaluated using 4 l/min water flow to the Box-Behnken Design, resulting values in the 72 to 82% range, depending on the welding parameters. The welding speed and arc voltage were the parameters that significantly affect arc thermal efficiency. The fusion efficiency results of the welds performed on the calorimeter and bead on plate were. The welds performed in T joints exhibit lowest fusion efficiency and dilution to each welding parameters combination tested. The fusion efficiency is strongly affected by the welding current.