Na produção de soldas subaquáticas são empregadas várias técnicas que podem ser classificadas em dois grandes grupos: Técnicas de soldagem em câmaras secas e Técnicas molhadas. Ambos os grupos apresentam inconvenientes: os primeiros são capazes de produzir soldas de alta qualidade, no entanto, estas soldas são de custo muito elevado. As técnicas de soldagem molhada são de custos mais reduzidos e mais versáteis. Porém, a qualidade é muito baixa e seu emprego, normalmente, se restringe à reparos. Uma solução para estes problemas é o processo MIG/MAG com cavidade local seca. Com este processo pode-se produzir soldas de qualidade superior com baixos custos. O objetivo deste trabalho foi projetar e construir um dispositivo (bocal) que permitisse a criação de uma região seca em torno do arco e poça de fusão. Com este dispositivo passou-se à investigar os parâmetros de soldagem que permitissem a obtenÇão de cordões de solda na água. Análises do aspecto, geometria e dureza destes cordões foram realizadas e comparadas com outros feitos na superficie. Juntas de topo na posição plana com chanfro em "V" simples de 60° foram realizadas à uma profundidade de 300mm em chapas de aço BS4360 e arame AWS ER70S-6. / To make underwater welds, many kinds of techniques have been proposed and used, which may be classified in two large groups: Dry Chamber Techniques and Wet Techniques. Both groups show inconveniences: Dry Chamber Techniques are able to produce high quality welds, but they are costly. Wet Welding Techniques are less expensive and more versatile; however, the welds are rather poor and their uses are generally limited to repairs. So, perhaps wet underwater GMAW with local cavity is a solution for this problem. With this process, it is possible to produce welds with high quality and low cost. Therefore, the main aim o f this work was to develop a nozzle, that allows the formation of a stable and durable dry cavity around the are and molten weld pool. Also, it was investigated the welding parameters, in a way to have sound underwater bead-on-plate and flat position groove ·welds. Analysis of geometry, hardness and mechanical properties of those welds were made, and compared with another made on land. Flat position welds.were made at a depth of 300mm on BS 4360 steel plates, single-V, 60° angle, with filler wire AWS ER70S-6.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-02-28T15:03:50Z No. of bitstreams: 1 2013_JoseEnriqueVargasAures.pdf: 7429395 bytes, checksum: a9b3092ddec29276269c1320410c7a45 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-07T13:02:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JoseEnriqueVargasAures.pdf: 7429395 bytes, checksum: a9b3092ddec29276269c1320410c7a45 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-07T13:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JoseEnriqueVargasAures.pdf: 7429395 bytes, checksum: a9b3092ddec29276269c1320410c7a45 (MD5) / A união de tubos pelo processo de soldagem começa com a deposição do passe de raiz, que pode ser realizado perante diferentes procedimentos, metodologias e em diferentes configurações de juntas. Na soldagem de topo, externa e sem abertura de raiz, a altura da face de raiz é determinante para obter penetração total. Em alguns casos, uma cobre-junta de cobre pode ser usada para evitar vazamentos, no entanto, este cobre pode ocasionar inclusões e até iniciar corrosão. Entretanto, pesquisas nesta área são onerosas devido aos altos custos dos tubos, além das despesas na logística devido ao transporte destes até centros de pesquisa. Com isto, neste trabalho desenvolveu-se um equipamento denominado de Simulador de Soldagem de Dutos por Retificação (SSDR), o qual realiza uma soldagem com características semelhantes ás de uma soldagem circunferencial, mas realizando a soldagem em chapas planas, assim, o metal de base usado é chapa plana ao invés de tubo. Este equipamento foi utilizado para avaliar processos derivativos aplicados ao passe de raiz obtido pela simulação física da soldagem circunferencial, e para isto, foi realizada a simulação da soldagem externa de um tubo de 8” de diâmetro nominal, na progressão descendente de 180° (meia cana), em junta de chanfro estreito. Numa segunda abordagem é apresentada uma metodologia usada para determinar a altura da face de raiz ou nariz, a qual permite realizar o passe de raiz pelo lado externo do tubo, em soldagem de topo sem abertura de raiz e sem utilizar cobre-junta. A partir do tamanho correto encontrado para a face de raiz, foram realizados dois processos de simulação, em juntas com e sem cobre-junta e posteriormente foram realizadas soldagens de tubos de forma convencional com sistema circunferencial Os processos de soldagem MIG/MAG por curto circuito derivativo utilizados foram baseados nas tecnologias STT (Surface Tension Transfer), CMT (Cold Metal Transfer) e RMD (Regulated Metal Deposition), o processo Curto Circuito Convencional não se mostrou apropriado para este tipo de junta. Ensaios de macrografia foram realizados, verificando-se um bom passe de raiz e sem defeitos internos, validando com isto a metodologia apresentada, assim como o funcionamento do SSDR. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The pipe union by the welding process begins with the deposition of the root pass, which can be performed before different procedures, methodologies and different joint configurations. In butt welding, external and without open root, the height of the root face is critical for complete penetration. In some cases, a copper backing can be used to prevent leaks, which, moreover, can lead inclusions and initiate corrosion. However, researches in this area are expensive due to high cost of tubes plus expenses due to logistics and transport of these to the research center. With this, in this work has developed a device nominated Pipeline Welding Simulator by Rectification (PWSR), which performing a welding with similar characteristics to those of a circumferential weld, but performing welding on flat plate, thus, the base metal is flat plate instead of tube. This equipment was used to evaluate processes derivatives applied to the root pass obtained by physical simulation of welding circumferential, and for this, was carried out the simulation of a tube of 8 inch of nominal diameter, in downward welding progression of 180°, in narrow grove joint. In a second approach is presented a methodology used to determine the height of the root face, which allows performing a root pass on the outside of the tube in butt welding without root opening and whithout backing. From the correct size found for the root face, were carried out two procedures of physical simulation, in joints with and without backing and subsequently welds of the tubes were carried out with conventional pipe circumferential system. The welding process MIG/MAG by derivative short circuit used were based on technologies STT (Surface Tension Transfer), CMT (Cold Metal Transfer) and RMD (Regulated Metal Deposition), the conventional short circuit process is not appropriate for this joint type. Macrograph tests were performed verifying that root pass presents no internal defects, validating with it the methodology presented, as well as the operation of the PWSR.

Na produção de soldas subaquáticas são empregadas várias técnicas que podem ser classificadas em dois grandes grupos: Técnicas de soldagem em câmaras secas e Técnicas molhadas. Ambos os grupos apresentam inconvenientes: os primeiros são capazes de produzir soldas de alta qualidade, no entanto, estas soldas são de custo muito elevado. As técnicas de soldagem molhada são de custos mais reduzidos e mais versáteis. Porém, a qualidade é muito baixa e seu emprego, normalmente, se restringe à reparos. Uma solução para estes problemas é o processo MIG/MAG com cavidade local seca. Com este processo pode-se produzir soldas de qualidade superior com baixos custos. O objetivo deste trabalho foi projetar e construir um dispositivo (bocal) que permitisse a criação de uma região seca em torno do arco e poça de fusão. Com este dispositivo passou-se à investigar os parâmetros de soldagem que permitissem a obtenÇão de cordões de solda na água. Análises do aspecto, geometria e dureza destes cordões foram realizadas e comparadas com outros feitos na superficie. Juntas de topo na posição plana com chanfro em "V" simples de 60° foram realizadas à uma profundidade de 300mm em chapas de aço BS4360 e arame AWS ER70S-6. / To make underwater welds, many kinds of techniques have been proposed and used, which may be classified in two large groups: Dry Chamber Techniques and Wet Techniques. Both groups show inconveniences: Dry Chamber Techniques are able to produce high quality welds, but they are costly. Wet Welding Techniques are less expensive and more versatile; however, the welds are rather poor and their uses are generally limited to repairs. So, perhaps wet underwater GMAW with local cavity is a solution for this problem. With this process, it is possible to produce welds with high quality and low cost. Therefore, the main aim o f this work was to develop a nozzle, that allows the formation of a stable and durable dry cavity around the are and molten weld pool. Also, it was investigated the welding parameters, in a way to have sound underwater bead-on-plate and flat position groove ·welds. Analysis of geometry, hardness and mechanical properties of those welds were made, and compared with another made on land. Flat position welds.were made at a depth of 300mm on BS 4360 steel plates, single-V, 60° angle, with filler wire AWS ER70S-6.

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T17:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_Fabio_M.pdf: 22725081 bytes, checksum: 81361c3b5241717bc5582be66052aec5 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Trincas de Reaquecimento ocorrem, em geral, na zona afetada pelo calor de juntas soldadas de aços estruturais de baixa liga e alta resistência durante um tratamento térmico de alívio de tensões pós-soldagem. O Teste de Implante Modificado mostrou-se como uma forma eficaz para a avaliação da suscetibilidade dos metais a este problema. Este trabalho tem como objetivo principal a construção de um equipamento para teste de implante modificado para a avaliação da suscetibilidade à trinca de reaquecimento. A aferição do equipamento é feita através do ensaio de dois aços nacionais, dos quais um suscetível ao problema e outro não / Abstract: Reheat Crackings occur, in general, in the heat affected zone of welded joints of high strength low alloy structural steels during a post welding stress relief heat treatment. The modified implant test showed an effective form to the metal's susceptibility evaluation to this problem. This work had as main objective the construction of a modified implant test equipment to the reheat cracking's susceptibility evaluation. The checking of the equipment was done through of test of two national steels, ,one of which is susceptible to the problem and other is not / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T04:45:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brantis_FernandoCesarAguiar_M.pdf: 6996578 bytes, checksum: 0e2e34d4fb0e48db34e7af3d9a9ba179 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho apresenta a influência dos diversos parâmetros de soldagem na dureza para diferentes condições de soldagem como resultado de um estudo experimental extensivo, que incluiu um importante recurso para execução dos revestimentos que é a inclinação da tocha. Como metal de revestimento foi utilizado arame eletrodo de aço inoxidável martensítico ABNT 410 com 1,0 mm de diâmetro, tendo como metal base tubos de aço carbono ABNT 1030. O processo de soldagem a arco elétrico sob proteção gasosa com gás argônio e 2% de dióxido de carbono (C02 ) foi adotado. O desenvol vimentoc de disposi tivos e equipamentos para automatização do processo evoluiu de acionamentos independentes de tocha de soldagem e tubos a serem revestidos para um -estágio otimizado de acionamentos solidários.- As principais conclusões obtidas, nas condições de soldagem analisadas, são a influência marcante da corrente elétrica de soldagem e tensão de arco elétrico na diluição e, consequentemente nas características do revestimento, a não ocorrência de trincas e a otimização dos dispositivos e condições de soldagem para os recursos utilizados / Abstract: This ..paperpresents the influence _of some welding parameters in hardness, dilution, mierostructures, penetration, height, width and maehinability of several cladding exeeuted for different welding condi tions, as result of a extented experimental study, that ineluded an important resouree for exeeution of cladding: inelination of welding toreh. As weld metal, it was used ABNT 410 martensitic stainless steel electrode with 1. O mm diameter, and ABNT 1030 earbon steel tubes as base metal. The gas metal ate welding (GHAW) with 98% argon and 2% earbonie gas was adopted. The development of mechanisms and equipments aiming automatization passed from independent movements of welding toreh and tubes to be eladded to a optimized stage of solidary movements. The main-conclusions, for the-welding conditions adopted, are the-"important influen~A of~lec_trie "eurrent.- and are voltage in dilution and, eonsequently in eladding earacteristies, the absenee of eraeks and the optimization of mechanisms and welding conditions for utilized resources / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Este trabalho teve como objetivo principal o estudo dos fenômenos tlsicos envolvidos na soldagem subaquática molhada por eletrodos revestidos. relacionados ao aumento de pressão hidrostát ica e alterações na composição química do revestimento destes eletrodos. através da análise do componamento do arco elétrico. Utilizando uma câmara para soldagem subaquática, foram simuladas soldagens a diferentes profundidades (5,0; 12,5 e 20.0 m) e, tendo como referência um eletrodo revestido previamente desenvolvido no Laboratório de Soldagem & Técnicas Conexas (LS&TC), os teores dos compostos CaC03 , TiO~ e alumínio no revestimento foram alterados. Todas as soldas foram executadas empregando um dispositivo automático de soldagem e utilizando os mesmos parâmetros (conente. tensão do arco e velocidade de soldagem). Os efeitos das alterações de condições de soldagem e composição química dos eletrodos revestidos foram avaliados. com base no exame visual das juntas, na medição da porosidade presente no metal de solda e na análise dos oscilogramas de tensão e cctTente de soldagem. Além dos métodos tradicionais de aferição da estabilidade através de índices calculados a partir dos valores instantâneos dos parâmetros de soldagem, propôs-se uma forma de análise com base no espectro de freqüências do sinal, obtido através de transformadas de Fourier. Todos os eletrodos testados apresentaram aumento na taxa e no rendimento de deposição com o aumento da profundidade. comprovando o efeito de aumento na densidade de conente na coluna do arco causado pelo aumento da pressão hidrostática. Constatou-se a existência de uma região de transição no modo de transfe rência, de curtos-circuitos para globular, ocorrendo à profundidade de 12,5 m. Para as três profundidades de soldagem estudadas neste trabalho, observou-se uma rutida tendência ao aumento da estabilidade do arco elétrico com o aumento da profundidade, facilmente verificada através da análise dos oscilogramas de soldagem e confirmada pela quantidade de defeitos observados através da inspeção visual dos corpos de prova. Observou-se ameia, que as misturas contendo maiores teores de CaCO:, mostraram-se marcadamente mais estáveis do que as demais, a pequenas profundidades de soldagem.

O principal objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de “envelopes operacionais” para a soldagem pelo processo MAG robotizado, ou seja, foram detalhadamente investigados intervalos admissíveis, nos quais os parâmetros operacionais podem ser alterados sem que sejam produzidos defeitos no cordão de solda devidos ao procedimento, para as condições experimentais escolhidas. Desta forma, a soldagem MAG robotizada foi realizada sobre juntas de filete na posição plana, usando fonte de potência inversora com curva característica tensão constante, em corrente contínua eletrodo positivo (CCEP). O metal base foi um aço estrutural de alta resistência mecânica e o eletrodo classificado como AWS ER70S-6. Foram empregadas diversas combinações de parâmetros de soldagem (tensão, intensidade da corrente, velocidade de soldagem) e gases de proteção, i. e., dióxido de carbono (CO2) puro e argônio(Ar) com distintas proporções de oxigênio (O2) e/ou CO2. Os resultados indicaram que misturas dos gases argônio com relativamente pequenas proporções de O2 e CO2 possibilitam, para as mesmas condições, soldagens com menores energias. Entretanto, não foi detectado significativa variação da taxa de deposição. Com relação à geometria do cordão de solda (altura, largura e penetração), verificou-se que o tipo do gás de proteção altera a mesma e modifica a diluição. Além disto, misturas contendo CO2 e O2 produziram maior penetração. Para todas as condições avaliadas, as medições mostraram deformação nas direções longitudinal e transversal. Foi identificado que ocorre maior distorção angular no sentido perpendicular ao eixo da solda e que este fato é principalmente afetado pela restrição da junta, energia de soldagem e área da seção transversal do cordão de solda. Os resultados mostram que os modelos desenvolvidos são capazes de predizer parâmetros de soldagens para uma dada geometria do cordão, diluição e distorção com razoável precisão. / The main aim of this work, was to establish “operational envelops” to welding through robotized GMAW, i. e., there were thoroughly investigated allowable ranges in which the operating parameters can be changed without being produced defects in the weld bead due to procedure, for the chosen experimental conditions. Therefore, welds were made by robotized GMAW on fillet joints in the flat position, using an inverter power source with constant voltage characteristic curve, direct current electrode positive (DCEP). The base metal was a high strength structural steel plate, and the electrode classified as AWS ER70S-6. There were used many combinations of welding parameters (voltage, current intensity, welding speed) and shielding gases, i. e., pure carbon dioxide (CO2) and argon with different proportions of oxygen (O2) and / or CO2. The results have shown that gas mixtures of argon with relatively low percentages of O2 and CO2 allow, for the same effect, weldings with lower heat inputs. However, it was not noticed significant deposition rate variation. Related to weld bead geometry (height, width and penetration), it was found that the shielding gas type alters it and modifies dilution. Besides, mixtures containing CO2 and O2 produced greater penetration. For all conditions evaluated, the measurements have shown distortion in the longitudinal and transverse directions. It was noticed that more angular distortion occurs at the perpendicular direction to the weld axis, and that this fact is mainly affected by joint restriction, heat input and weld bead cross-sectional area. The results have shown that the developed models are able to predict welding parameters for a given weld bead geometry, dilution and distortion with a reasonable accuracy.

O principal objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de “envelopes operacionais” para a soldagem pelo processo MAG robotizado, ou seja, foram detalhadamente investigados intervalos admissíveis, nos quais os parâmetros operacionais podem ser alterados sem que sejam produzidos defeitos no cordão de solda devidos ao procedimento, para as condições experimentais escolhidas. Desta forma, a soldagem MAG robotizada foi realizada sobre juntas de filete na posição plana, usando fonte de potência inversora com curva característica tensão constante, em corrente contínua eletrodo positivo (CCEP). O metal base foi um aço estrutural de alta resistência mecânica e o eletrodo classificado como AWS ER70S-6. Foram empregadas diversas combinações de parâmetros de soldagem (tensão, intensidade da corrente, velocidade de soldagem) e gases de proteção, i. e., dióxido de carbono (CO2) puro e argônio(Ar) com distintas proporções de oxigênio (O2) e/ou CO2. Os resultados indicaram que misturas dos gases argônio com relativamente pequenas proporções de O2 e CO2 possibilitam, para as mesmas condições, soldagens com menores energias. Entretanto, não foi detectado significativa variação da taxa de deposição. Com relação à geometria do cordão de solda (altura, largura e penetração), verificou-se que o tipo do gás de proteção altera a mesma e modifica a diluição. Além disto, misturas contendo CO2 e O2 produziram maior penetração. Para todas as condições avaliadas, as medições mostraram deformação nas direções longitudinal e transversal. Foi identificado que ocorre maior distorção angular no sentido perpendicular ao eixo da solda e que este fato é principalmente afetado pela restrição da junta, energia de soldagem e área da seção transversal do cordão de solda. Os resultados mostram que os modelos desenvolvidos são capazes de predizer parâmetros de soldagens para uma dada geometria do cordão, diluição e distorção com razoável precisão. / The main aim of this work, was to establish “operational envelops” to welding through robotized GMAW, i. e., there were thoroughly investigated allowable ranges in which the operating parameters can be changed without being produced defects in the weld bead due to procedure, for the chosen experimental conditions. Therefore, welds were made by robotized GMAW on fillet joints in the flat position, using an inverter power source with constant voltage characteristic curve, direct current electrode positive (DCEP). The base metal was a high strength structural steel plate, and the electrode classified as AWS ER70S-6. There were used many combinations of welding parameters (voltage, current intensity, welding speed) and shielding gases, i. e., pure carbon dioxide (CO2) and argon with different proportions of oxygen (O2) and / or CO2. The results have shown that gas mixtures of argon with relatively low percentages of O2 and CO2 allow, for the same effect, weldings with lower heat inputs. However, it was not noticed significant deposition rate variation. Related to weld bead geometry (height, width and penetration), it was found that the shielding gas type alters it and modifies dilution. Besides, mixtures containing CO2 and O2 produced greater penetration. For all conditions evaluated, the measurements have shown distortion in the longitudinal and transverse directions. It was noticed that more angular distortion occurs at the perpendicular direction to the weld axis, and that this fact is mainly affected by joint restriction, heat input and weld bead cross-sectional area. The results have shown that the developed models are able to predict welding parameters for a given weld bead geometry, dilution and distortion with a reasonable accuracy.

Este trabalho teve como objetivo principal o estudo dos fenômenos tlsicos envolvidos na soldagem subaquática molhada por eletrodos revestidos. relacionados ao aumento de pressão hidrostát ica e alterações na composição química do revestimento destes eletrodos. através da análise do componamento do arco elétrico. Utilizando uma câmara para soldagem subaquática, foram simuladas soldagens a diferentes profundidades (5,0; 12,5 e 20.0 m) e, tendo como referência um eletrodo revestido previamente desenvolvido no Laboratório de Soldagem & Técnicas Conexas (LS&TC), os teores dos compostos CaC03 , TiO~ e alumínio no revestimento foram alterados. Todas as soldas foram executadas empregando um dispositivo automático de soldagem e utilizando os mesmos parâmetros (conente. tensão do arco e velocidade de soldagem). Os efeitos das alterações de condições de soldagem e composição química dos eletrodos revestidos foram avaliados. com base no exame visual das juntas, na medição da porosidade presente no metal de solda e na análise dos oscilogramas de tensão e cctTente de soldagem. Além dos métodos tradicionais de aferição da estabilidade através de índices calculados a partir dos valores instantâneos dos parâmetros de soldagem, propôs-se uma forma de análise com base no espectro de freqüências do sinal, obtido através de transformadas de Fourier. Todos os eletrodos testados apresentaram aumento na taxa e no rendimento de deposição com o aumento da profundidade. comprovando o efeito de aumento na densidade de conente na coluna do arco causado pelo aumento da pressão hidrostática. Constatou-se a existência de uma região de transição no modo de transfe rência, de curtos-circuitos para globular, ocorrendo à profundidade de 12,5 m. Para as três profundidades de soldagem estudadas neste trabalho, observou-se uma rutida tendência ao aumento da estabilidade do arco elétrico com o aumento da profundidade, facilmente verificada através da análise dos oscilogramas de soldagem e confirmada pela quantidade de defeitos observados através da inspeção visual dos corpos de prova. Observou-se ameia, que as misturas contendo maiores teores de CaCO:, mostraram-se marcadamente mais estáveis do que as demais, a pequenas profundidades de soldagem.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santam Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós- Graduação em Engenharia Mecanica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T19:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0