Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-17T23:58:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:26:10Z : No. of bitstreams: 1 183762.pdf: 26383950 bytes, checksum: 316929dcf319691b22dc5b4bfa425d27 (MD5) / Este trabalho consiste no estudo do processo TIG com alimentação automática de arame e na análise da deposição de metal em corpos-de-prova de aço carbono, utilizando-se corrente contínua constante e pulsada, tanto na posição plana, quanto na sobrecabeça. Procura-se mostrar a aplicabilidade do processo TIG com adição automática de arame em operações onde somente o processo MIG/MAG é considerado viável. Busca-se verificar comparações de taxa de deposição, adotando-se premissas adequadamente definidas. Ensaios realizados em posição plana apresentam resultados que se aproximam daqueles obtidos com o processo MIG/MAG. Obtém-se um inter-relacionamento das variáveis relevantes, envolvidas na soldagem pelo processo TIG pulsado com alimentação automática de arame, visando sua aplicação em estudos que tratam do sinergismo deste processo. Utiliza-se, como metal de adição, o arame tubular "CAVITEC". Os resultados obtidos sugerem a criação de um modelo matemático capaz de inter-relacionar as variáveis de mérito envolvidas no processo, em função das condições de soldagem preestabelecidas. Portanto, tem-se uma ferramenta básica e fundamental para o Controle Sinérgico do Processo TIG com Alimentação Automática de Arame, em corrente pulsada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2008. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275449.pdf: 22357715 bytes, checksum: 6b0da70b19ed1795299a9f6d9b2763b5 (MD5) / Os aços refratários tipo HP são utilizados em unidades de refino e processamento de petróleo, em componentes tais como vasos de pressão, fornos de reforma e serpentinas de pirólise. Devido às elevadas temperaturas em que esses aços operam (até de 1050 ºC) operam (até de 1050 ºC) e ao contato com derivados do petróleo, tais materiais podem sofrer dano por vários mecanismos, dentre eles a carburização, oxidação e sensitização devido à soldagem e exposição a altas temperaturas em serviço, que podem fragilizar o material até o ponto de impossibilitar seu reparo. Neste trabalho foram estabelecidas diretrizes para o reparo por soldagem destes materiais no estado fragilizado. Para isto, foram realizados ensaios de soldabilidade em tubos envelhecidos com diversos graus de carburização, avaliados através de medidas da permeabilidade magnética. Os ensaios de soldabilidade foram realizados em três condições: a) tubo no estado original, com amanteigamento; b) tubo no estado original, soldagem normal; c) tubo submetido previamente a tratamento de solubilização a 1150 ºC. Nas soldas envelhecidas sem nenhum tratamento, a dureza resultou mais alta. As técnicas de amanteigamento e solubilização apresentaram resultados similares de dureza, mas a fragmentação dos carbonetos foi superior com a técnica de amanteigamento. A única trinca ocorreu em solda realizada sem nenhum tratamento. A trinca teve origem na linha de fusão e propagou para dentro da ZTA, através da rede de carbonetos que foram partidos ao meio. A fratura foi microscopicamente frágil, através de degraus lisos, e apresentava carbonetos coalescidos. Também foi observada a presença de filmes e fusão parcial da rede de carbonetos e precipitados dando evidências do fenômeno de liquação. Nas soldas executadas em material de base novo que foi envelhecido artificialmente em forno, foi detectada a precipitação de carbonetos em forma de agulhas que fragilizam o material. Nessas soldas observou-se uma menor dureza na linha de fusão, sendo isto uma tendência para aporte térmico mais alto. Medidas de EDS mostraram que o empobrecimento de Cr ao redor dos carbonetos precipitados é mínimo, de modo que as soldas não sofrem sensitização. / Heat resistant HP steels are used in processing and refinery petroleum units such as pressure vessels, furnace reformers and pyrolisis coils. Because of the high operation temperatures (up to 1050 ºC) and the exposure to petroleum derivatives these materials may suffer various embrittling damage mechanisms, among them carburization, oxidation and sensitization due to welding and heat temperature exposition, which make difficult their repair by welding. In this work there were established directives to repair by welding that materials after service aging. For this purpose were applied weldability tests in aged pipes with various carburization levels, evaluated through magnetic permeability methods. Weldability tests were done in three conditions: a) aged material with buttering layer; b) as fabricated material with normal welding; c) aged material with 1150 ºC solution heat treatment. Buttering and heat solution treatment techniques had similar hardness values, but the carbide fragmentation was higher with the buttering technique. After analyzing a crack that appeared in the hot cracking test in material that had no treatment, it was possible to determine that its origin occurred in the fusion line and propagated inside the HAZ within the primary eutectic carbide network. The fracture was microscopically brittle, with plain stairs that showed coalesced carbides. It was observed the presence of liquid films. Besides that, the primary carbide network partial fusion and precipitates gave evidence of liquation cracking. In welds done in the as fabricated material and artificially aged in furnace there were detected needle-shaped chromium carbide precipitates that embrittle the material. In general all the welds performed with the base material in the as fabricated condition showed lower hardness in the fusion line, and this pattern repeats for higher heat inputs. EDS measurements showed that chromium depletion around the precipitated carbides is minimum so the material will not experience sensitization.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 223446.pdf: 5068490 bytes, checksum: 865e431bdd3a5276ac41a29fc40bd709 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema automático de soldagem MIG, designado como seguidor de junta, que utiliza as próprias variáveis elétricas do arco voltaico como sensor de posição (sensor de arco). Tais sistemas são capazes de perceber e corrigir eventuais erros de alinhamento do conjunto tocha-peça durante a soldagem de juntas chanfradas e de filete. O sistema baseia-se na variação do comprimento do eletrodo e do arco voltaico, que ocorre quando a distância entre a tocha e a peça é modificada através da aplicação de um movimento oscilatório (tecimento) à tocha de soldagem. Isso faz com que, no caso de se utilizar fontes de tensão constante, a corrente de soldagem também se modifique. Dessa forma, os valores da corrente são adquiridos nas extremidades da junta e comparados por um programa de controle. Se esses valores de corrente forem iguais, a tocha está centralizada, se forem diferentes, o sistema promove a correção da trajetória da tocha. Para que o desenvolvimento do sistema fosse possível, foi montada uma bancada experimental em que foram utilizados equipamentos projetados e construídos no próprio "LABSOLDA", destacando-se, entre esses, o sistema automático de movimentação da tocha em dois eixos, designado por "TARTÍLOPE-V2", cujo re-projeto mecânico também fez parte do escopo desse trabalho. O desenvolvimento do sistema seguiu as seguintes etapas: ensaios de definição do algoritmo de controle, investigação prévia da influência de diversas variáveis de soldagem (velocidade de soldagem, freqüência de tecimento, amplitude de tecimento, ângulo de desvio da junta) no funcionamento do sistema, comparação dos resultados obtidos com ensaios realizados num sistema de seguimento de junta comercial (robô industrial) e realização de ensaios em que se procurou empregar situações próximas às encontradas em operações reais de soldagem. O sistema de seguimento de junta desenvolvido apresentou excelentes resultados, demonstrando robustez, simplicidade, repetitividade e qualidade das soldas. Dessa forma, obteve-se um sistema automático de soldagem eficiente e de relativo baixo custo, sendo este flexível e acessível às micros e pequenas empresas nacionais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325584.pdf: 3144685 bytes, checksum: 8b56c3b78dffa6d3de6f42aba6d937f1 (MD5) Previous issue date: 2013 / Um dos defeitos decorrentes do processo de injeção é a formação de linhas de solda, podendo representar uma redução na resistência mecânica, capaz de causar a rejeição ou descarte da peça. A região de formação de linhas de solda pode ser prevista com a utilização de softwares de auxílio ao projeto, manufatura e engenharia (CAD/CAE/CAM) e na prática, através da confecção de moldes protótipos (insertos) confeccionados pelo vazamento de resina epóxi (VRE). Este trabalho apresenta um estudo de comparação do processo de moldagem por injeção de um biopolímero (PLA), através de um delineamento fatorial completo, analisando a qualidade de linhas de solda em corpos de prova com 3 comprimentos de fluxo diferentes, injetados em inserto de aço AISI P20 e inserto de resina epóxi com carga de alumínio. Os insertos foram projetados de maneira a possuírem duas cavidades, uma com e outra sem formação de linha de solda nas regiões críticas do espécime. A moldagem foi realizada em duas temperaturas de injeção. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de resistência a tração e DSC. Foram avaliadas também a camada congelada e o aspecto da fratura. Para o processo de moldagem por injeção, foi realizada primeiramente a simulação em um software CAE. Por meio do DOE, os resultados dos ensaios de tração mostraram que os corpos de prova com linhas de solda apresentaram menor resistência mecânica que os corpos de prova sem linha de solda, e aspecto de fratura frágil. Estes romperam na região de linha de solda, como previsto. Em relação ao material do inserto, os corpos de prova foram menos suscetíveis a presença de linha de solda no inserto VRE. Corroborando com os resultados do ensaio de tração e com o aspecto da fratura dos corpos de prova, as amostras injetadas no inserto VRE apresentaram, na caracterização, menor espessura da camada congelada e menor ângulo de encontro das frentes de fluxo, à mesma temperatura de injeção. A pior condição para a moldagem por injeção desta peça com o defeito linha de solda em insertos VRE foi a temperatura de 190 °C, onde o fator linha de solda (FLS) foi de 0,95. Este fator ainda é aproximadamente 10% superior em relação a pior condição encontrada no inserto metálico.<br> / Abstract : The formation of weld lines is one of the defects resulting from the injection molding and may represent a reduction in mechanical strength, capable of causing rejection or dispose of the part. The region of formation of weld lines can be predicted with the use of software to assist in the design, manufacturing and engineering (CAD/CAE/CAM) and in practice, by making prototype molds (inserts) made by casting epoxy resin (VRE). This paper presents a comparison study of the injection molding process of a biopolymer (PLA), through a full factorial design, analyzing the quality of weld lines in specimens with 3 different lengths of flow injected into the steel insert AISI P20 and VRE insert with aluminum load. The inserts are designed to have two cavities, one with and one without weld line formation in the critical regions of the specimen. The molding was performed at two levels of injection temperatures. The specimens were tested by tensile strength and DSC. The frozen layer and the appearance of the fracture were evaluated. The injection molding process was first performed in a CAE simulation software. Through the DOE, the results of tensile strength showed that the samples with weld lines results in lower mechanical strength than the specimens without weld line, and it showed a brittle fracture appearance. These broke in the region of the weld line, as expected. In relation to the insert material, the specimens were less susceptible to the presence of weld line in the VRE insert. Corroborating the results of the tensile test and the appearance of the fracture of the specimens, the samples injected into the VRE insert presented smaller thickness of the frozen layer and lower meeting angle at the flow fronts at the same injection temperature. The worst condition for the injection molding of this part with weld line in VRE insert was in the condition with the injection temperature at 190 ° C, where the weld line factor (FLS) was 0.95. This factor is still about 10 % higher than the worst condition found in metal insert.

PESSOA, E. F. Estudo exploratório da soldagem MIG/MAG com duplo arame empregando corrente alternada. 2007. 137 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T13:57:08Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_efpessoa.pdf: 10723066 bytes, checksum: 50216704fc33512373c196e96a7beb3e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T19:08:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_efpessoa.pdf: 10723066 bytes, checksum: 50216704fc33512373c196e96a7beb3e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-01T19:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_efpessoa.pdf: 10723066 bytes, checksum: 50216704fc33512373c196e96a7beb3e (MD5) Previous issue date: 2007-06-27 / The use of alternating current (or variable polarity) on the tandem GMAW process was investigated experimentally. Bead-on-plate test, in flat position, were carried out using a 1.2 mm diameter on mild steel sheet (3mm-thick). The level of welding current, waveform type applied in alternating current tandem GMAW: alternating-continuous current (AC-CC) and alternating-pulsed current (AC-PC), the percentage of alternating current in the negative polarity (% DCEN), the displacement direction of electrode applied related to waveform type. It was also carried out a comparative study between variable polarity and pulsed current in tandem GMAW and, a comparative study about the arrangement of electrodes in respect to the welding direction (tandem and side-by-side). The effects on welding geometric characteristics (penetration, reinforcement and width), weld dilution, electrode fusion rate and microstructure on coarsened grain heat affected zone (CG-HAZ) were evaluated. The experiments revealed that as current level increase, the geometrics characteristics, dilution and electrode fusion rate increased accordingly. The application of variable polarity in tandem GMAW process resulted in an increase on electrode fusion rate, reinforcement and, reduction of dilution and width of weld bead. Increasing % DCEN resulted in increase reinforcement and electrode fusion rate, reduction of dilution and width and, a refinement of microstructure. By applying variable polarity waveform on the trailing electrode, dilution is reduced and reinforcement is increased. Comparing welds made with pulsed current, the use of variable polarity in tandem GMAW process resulted in increase of reinforcement, electrode fusion rate and, reduction of width and dilution. / Este trabalho teve como objetivo o estudo exploratório do processo MIG/MAG-DA-PI utilizando corrente alternada. Os ensaios foram executados em simples deposição na posição plana em chapas de aço baixo carbono com espessura de 3 mm utilizando arame eletrodo de 1,2 mm de diâmetro. Foram realizados estudos sobre o nível de corrente, tipo de onda aplicado em corrente alternada (CA-CP e CA-CC), a porcentagem de corrente alternada com o eletrodo na polaridade negativa (% CAEN), o sentido de deslocamento do eletrodo em relação ao tipo de onda. Foi realizado também um estudo comparativo entre as soldagens realizadas em corrente alternada com corrente pulsada e sobre a disposição dos eletrodos em relação à direção de soldagem (“tandem” e lado a lado). Foram avaliados os efeitos destes estudos nas características geométricas (penetração, reforço e largura), na diluição, na taxa de fusão do arame eletrodo, no aspecto superficial do cordão de solda e na microestrutura resultante na região de grãos grossos da zona afetada pelo calor. Foi constatado que o aumento no nível de corrente promove o aumento nas características geométricas, da diluição e da taxa de fusão. A aplicação de corrente alternada na soldagem MIG/MAG-DA-PI promoveu o aumento da taxa de fusão do arame, do reforço com a diminuição da diluição e da largura do cordão de solda. O aumento da % CAEN resultou no aumento do reforço, da taxa de fusão do arame, redução da largura, da diluição da solda e no refino da microestrutura. A aplicação de corrente alternada no eletrodo anterior promoveu a redução da diluição com o aumento do reforço. Em comparação com o uso da corrente pulsada, aplicação de corrente alternada no processo MIG/MAG-DA-PI, para um mesmo nível de corrente eficaz, resultou no aumento do reforço, da taxa de fusão do arame com a diminuição da largura e da diluição da solda.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:13:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222245.pdf: 2791906 bytes, checksum: 00a414cf1cf9cda24e5308b1d158dccf (MD5) / Neste trabalho foi estudada a aplicação do processo TIG com alimentação de arame para o reparo em operação de tubulações com pequena espessura remanescente. Foram revisados critérios existentes na literatura sobre a ocorrência da perfuração. Em primeira instância, foram realizados experimentos com aquecimento com tocha TIG em chapas e tubos contendo argônio a pressões entre 1, 20 e 40 bar. Os ensaios em chapa demonstraram que, diferentemente do que ocorre no processo eletrodo revestido, no processo TIG antes de atingir um tamanho da poça que leve à perfuração, há um significativo escorrimento na raiz da solda. Isso está relacionado com a menor pressão do plasma associada ao processo TIG. Nos ensaios em tubos, foi observado que a perfuração ocorria nas mesmas condições de soldagem, independentemente da pressão interna. Isto reforça as conclusões dos estudos do Instituto Battelle, e contradiz critérios formulados mais recentemente por outros autores. Para a aplicação do processo TIG alimentado, foram estudados, a seguir, as faixas de velocidade de arame para diversos níveis de potência do arco, considerando como critérios de aceitabilidade o comportamento dinâmico da tensão do arco e a convexidade do cordão, representada pela relação entre o reforço e a largura. Pode ser observado que as faixas de velocidade utilizáveis são bastante amplas, o que significa que os resultados do processo TIG alimentado não são prejudicados por variações que ocorram fortuitamente durante sua aplicação. Ensaios com TIG alimentado sobre chapa permitiram verificar que não ocorre perfuração ao soldar chapas de 3,2 mm com energias de até 7,0 kJ/cm. Ao realizar soldas de filete em juntas constituídas de chapas sobrepostas, para simular a união de uma calha com tubo, foi verificado mediante a medição da temperatura com termopares da superfície oposta ao arco, que as temperaturas atingidas são muito menores que as que ocorrem na deposição de cordão sobre chapa, de modo que os níveis de energia utilizáveis na soldagem em operação se tornam bem maiores. Por último, pode-se concluir que o processo TIG alimentado representa uma alternativa vantajosa para a soldagem de pequenas espessuras, em substituição ao processo eletrodo revestido, que é o corriqueiramente utilizado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-20T17:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210020.pdf: 9333576 bytes, checksum: 322f00978def023b81fb1ec8f4b3ce16 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema automático de soldagem MIG, designado como seguidor de junta, que utiliza as próprias variáveis elétricas do arco voltaico como sensor de posição (sensor de arco). Tais sistemas são capazes de perceber e corrigir eventuais erros de alinhamento do conjunto tocha-peça durante a soldagem de juntas chanfradas e de filete.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235277.pdf: 16196571 bytes, checksum: 9e6480b1484b1b386c6967c4cfd91f74 (MD5) / Risers rígidos (Steel Catenary Risers - SCR) têm sido considerados fortes candidatos para explotação de petróleo em águas profundas. Sendo assim, existe um grande esforço em garantir a integridade estrutural durante sua vida útil. Atividades de inspeção tornam-se extremamente importantes durante o processo de fabricação. A soldagem entre seções de riser é um processo considerado crítico, tornando-se foco de inspeção. Estudos e análises demonstram que a performance em fadiga da solda é uma questão crítica, principalmente no ponto de contato com o leito oceânico. Neste contexto, controlar os desalinhamentos entre as seções soldadas e a qualidade geométrica da solda pode melhorar a vida em fadiga.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T18:04:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:02:25Z : No. of bitstreams: 1 144710.pdf: 30095718 bytes, checksum: ecb212a6d514daf198a0d3eecae235d0 (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T00:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:07:58Z : No. of bitstreams: 1 142276.pdf: 16898753 bytes, checksum: f04d762f8f2aec394acd03ecc7b9acec (MD5)