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Substituição da soldagem MAG por soldagem por fricção em tubos hidráulicos

Sbalchiero, Jeferson André January 2016 (has links)
O desenvolvimento contínuo nos processos de soldagem que ocorre basicamente em função da necessidade crescente da demanda da indústria e das necessidades de redução de custo provenientes dos processos manuais convencionais, gera a demanda para estudos para aplicação do processo de soldagem por fricção. O processo de soldagem por fricção, ainda pouco desenvolvido no Brasil, tem uma amplitude de aplicação cada vez maior quando são considerados os benefícios trazidos pelas reduções de custo potenciais, a confiabilidade no processo e o impacto ambiental. Com esta abordagem foi desenvolvido este trabalho que tem como objetivo apresentar a vantagem técnica e econômica na substituição da soldagem MAG pela soldagem por fricção em tubos utilizados em cilindros hidráulicos. A comprovação técnica será demonstrada através de ensaios metalúrgicos e mecânicos assim como pela análise de comparativa de custos. Para este fim, foram montados vários cilindros hidráulicos de uma mesma aplicação em duas versões de processo de soldagem, MAG e fricção. Como o cilindro hidráulico analisado tem duas regiões de soldagem, fundo e flange, cada versão foi analisada para estas duas regiões Figura 1-1. Na primeira versão manteve-se a soldagem MAG do tubo com o fundo, e do tubo com o flange, e na segunda versão a soldagem MAG foi substituída pela soldagem por fricção. Os testes comparativos para as duas versões levaram em consideração o processo de soldagem e regiões afetadas pelo calor, sendo que para a avaliação destas regiões foram submetidas amostras aos ensaios de metalografia, dureza, dobramento, tração e teste hidrostático A análise comparativa de custo foi realizada pelo método de custeio ABC que considera todas as etapas de processo. Os resultados comparativos finais que resultaram em uma redução de custo de 12% para a solda por fricção, têm por finalidade prover informações para estudos de novas técnicas ou novas aplicações. / The continuous development of welding process due to the industry growing demand, plus the cost reduction needed coming from conventional manual processes, generates demands for friction welding´s studies application. The friction welding process still underdeveloped in Brazil has an increasing application when considering the cost reduction potential, process reliability and environmental impact. With this approach the objective of this job is to present the economic and technical advantage to replace the MAG welding process by the friction welding process in pipes used for hydraulic cylinders. The advantages will be showed through metallurgical, mechanical and product tests application. To this end, an amount of hydraulic cylinders for the same application were assembled in two welding process versions. The welding for those versions were made between the end cap and the tube. In the first version the MAG welding´s process were applied and in the second version the MAG welding process was replaced by the friction welding process. The comparative tests were conducted for both versions divided into two groups. The first group relates to the welding evaluation, where the samples were subjected to metallographic, hardness, bending and strength tests. The second group refers to the evaluation of the product, i.e., the hydraulic cylinder where they were subjected to endurance and bursting tests. The final comparative data which resulted in a cost reduction of 12% for friction welding, have the purpose of providing information for new techniques and new applications studies.
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Estudo e desenvolvimento do processo TIG com alimentação automática de arame

Delgado, Luiz Carlos January 2000 (has links)
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.
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Uma ferramenta computacional para o controle de processos de soldagem a arco

Locatelli, Guilherme January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249166.pdf: 3707719 bytes, checksum: e04b2f2708c612a935d204b0ecb4e916 (MD5) / Neste trabalho desenvolveu-se uma plataforma de controle e monitoramento de processos de soldagem a arco, proporcionando às diferentes linhas de pesquisa do LABSOLDA, uma ferramenta versátil e eficiente para o estudo didático e científico da tecnologia da soldagem. Criouse o Sistema Avançado de Controle (SAC) a partir de unidades microprocesadas (CPU#s) que comandam, por meio de sinais analógicos e digitais, uma fonte de soldagem também desenvolvida no LABSOLDA, e especialmente adaptada para dar suporte ao desenvolvimento da plataforma em questão. O trabalho divide-se em duas partes, a estruturação e desenvolvimento propriamente dito do SAC, e um estudo sobre inovações no controle do processo de soldagem MIG/MAG pulsado. A parte de estruturação do sistema conta com todo o desenvolvimento da interface com o operador e das lógicas de controle necessárias para o perfeito funcionamento dos diferentes processos de soldagem que a plataforma está apta à gerenciar. As inovações propostas para o controle do processo MIG/MAG pulsado, assunto da segunda parte do trabalho, tem seu foco direcionado no sentido de atestar sobre as funcionalidades do Sistema Avançado de Controle, tais como o dinamismo na pesquisa e a velocidade na implementação de novas estruturas de controle. Esta segunda parte também contém alguns dos resultados obtidos no estudo do processo MIG/MAG, como novas técnicas de abertura de arco e diferentes métodos de controle do comprimento do mesmo durante o cordão. O SAC, com a conclusão deste trabalho, já se apresenta como uma ferramenta útil, didática e de pronta utilização, tanto por parte da equipe do LABSOLDA, quanto por outras instituições de ensino e pesquisa de tecnologia da soldagem, podendo, devido à estruturação utilizada, se manter em contínuo desenvolvimento, se adaptando à diferentes necessidades e as inovações tecnológicas de mercado. A control and monitoring platform of welding arc processes was developed in this work. It provided the LABSOLDA#s different lines of research, a versatile and efficient tool for the didactic and scientific study of the welding technology. The Advanced Control System (SAC) was created with microprocessors (CPU' s) that drives, through analogical and digital signals, a welding power source also developed at LABSOLDA. It was especially adapted to give support to the platform development. The work was splited in two parts: the SAC structuring and development, and a study of innovations in the control of MIG/MAG pulsed welding process. In the first part a user interface and the control logics for the perfect different welding processes functioning were developed. The innovations proposed for the MIG/MAG pulsed process control, developed in second part, was addressed to certify for the Advanced Control System functionalities, such as the research dynamism and the implementation speed of the new control structures. This second part also contains some of the results obtained about the MIG/MAG process study, as new techniques of arc striking and different arc length control methods. At the end of this work the SAC was proved to be a useful, didactic and ready to use tool, by the LABSOLDA team, and others education and research welding technology institutions, being able, due structuring used, to keep in continuous development, being adjusted for the different necessities and the technological market innovations.
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Estudo do reparo por soldagem de aços refratários do tipo HP utilizados em plantas de procesamento de petróleo

Junqueira, Diego Alonso Altamirano 24 October 2012 (has links)
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.
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Monitoramento, detecção e localização de defeitos na solda baseada no sensoriamento da pressão acústica do arco elétrico no processo GMAW-S / Monitoring, dectetion and localization system for welding defcts based on the acoustic pressure of the GMAW-S (short circuit mag) process electric arc

Cayo, Eber Huanca 09 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2008. / Submitted by Natália Cristina Ramos dos Santos (nataliaguilera3@hotmail.com) on 2009-09-09T15:46:33Z No. of bitstreams: 1 2008_EberHuancaCayo.pdf: 4474997 bytes, checksum: 7357b95a5c56a9798edcad92612f037f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-05T15:22:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_EberHuancaCayo.pdf: 4474997 bytes, checksum: 7357b95a5c56a9798edcad92612f037f (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-05T15:22:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_EberHuancaCayo.pdf: 4474997 bytes, checksum: 7357b95a5c56a9798edcad92612f037f (MD5) Previous issue date: 2008-09 / Este trabalho apresenta um sistema de monitoramento, detecção e localização de defeitos na solda a partir do sensoriamento da acústica do arco elétrico do processo GMAW-S. O desenvolvimento implicou na abordagem de diferentes tecnologias, tais como: processo GMAW; avaliação de qualidade da solda; isolamento e direcionamento acústico; aquisição de sinais de tensão do arco, corrente de soldagem e pressão acústica do arco elétrico do processo; pré-processamento; filtragem convencional e estocástica de sinais; análise da estabilidade do processo; estabelecimento de parâmetros elétricos e acústicos de estabilidade do processo e algoritmos de detecção e localização de defeitos. Também foram desenvolvidos equipamentos, como sistemas de deslocamento de corpos de prova, direcionador e concentrador de sinais acústicos, dispositivo para a aquisição de sinais do processo, programa para a análise dos sinais do processo (tensão, corrente e som). A metodologia deste trabalho consistiu em obter um conjunto ótimo de parâmetros de soldagem visando gerar a maior estabilidade do processo. Foram feitas soldas repetitivas ajustando a fonte de energia com o conjunto de parâmetros obtidos. Na execução das soldas se adquiriu sinais elétricos e acústicos do arco elétrico. Avaliou-se a qualidade da solda baseada na continuidade da estabilidade dos parâmetros estatísticos dos sinais elétricos e acústicos. Seguido isso, foram feitas soldas simulando três tipos de defeitos: variação do stand off, presença de graxa na trajetória da solda e ausência de gás de proteção. Nessas soldas determinaram-se e quantificaram-se as variações dos parâmetros estatísticos acústicos de estabilidade e que finalmente foram montadas no algoritmo de detecção e localização de defeitos. Para a validação da metodologia, foram feitas soldas sem defeitos e soldas simulando os três defeitos apresentados. Nessas soldas adquiriu-se apenas o sinal de pressão acústica do arco elétrico. Demonstra-se que a partir da pressão acústica gerada pelo arco elétrico do processo de soldagem é possível monitorar, detectar e localizar defeitos sobre a solda. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a monitoring, detection and localization system of welding defects by acoustic sensing of the electric arc of GMAW-S process. The development implicated on the approach of different technologies such as: GMAW process; weld quality evaluation; isolation and acoustic orientation; electrical arc data acquisition, such as voltage, current and acoustic pressure; pre-processing; signal filtering, stability analysis of the GMAW process; establishment of electric and acoustic parameters to welding process stability and algorithms for detection and localization of defects. Equipments were also developed, such as a plate displacement system, a concentrator of acoustic signs, data acquisition hardware, software for the process signals analysis (voltage, current and sound). The methodology of this work consisted on obtaining an optimal amount of weld parameters to guarantee process stability. Some experiments were done in order to adjust the weld source with the optimal parameters. During the experiments, the acoustic and electrical signals of the electrical arc were acquired. The weld quality was evaluated based on the electric and acoustic statistical parameters stability. Then, some defects were simulated: the stand off variation, grease insertion and shielding gas flow extinction. In those experiments the variations of the acoustic statistical parameters stability were determined and quantified and finally were analyzed by the weld defects detection and localization algorithm. To validate the methodology, were made welds with and without defects for later comparison. In these experiments the only signal acquired was the acoustic pressure of the electric arc. It is demonstrated that by the acoustic pressure generated by the electric arc it is possible to monitor, detect and localize weld defects.
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Influência dos gases de proteção utilizados no processo MIG/MAG sobre as propriedades mecânicas do metal de solda

Canto, Manoel Augusto Allgayer January 1990 (has links)
Pelo processo MIG/MAG foram efetuados depósitos de solda utilizando-se várias misturas de proteção, envolvendo argônio, oxigênio e dióxido de carbono, visando verificar a influência do gás sobre as propriedades mecânicas do metal de solda de baixo carbono. Posteriormente, mediante nova série de soldas, foi estudado o efeito destes gases nas taxas de deposição do processo e na geometria do cordão. Com o objetivo de obter-se dados confiáveis, construiu-se um dispositivo destinado à mecanização do processo de soldagem. Foi possível, desta forma, analisar-se unicamente o efeito do gás nos experimentos. Os resultados indicaram que misturas com menores quantidades de 02 e CO2 possibilitaram valores mais elevados de tenacidade, tanto a altas como a baixas temperaturas, provavelmente devido aos reduzidos teores de oxigênio no metal de solda e à presença de uma maior quantidade de ferrita acicular. No tocante à resistência à tração, escoamento e alongamento, não foram constatadas diferenças substânciais pela variação do gás de proteção. Igualmente nas taxas de deposição do processo, não tivemos alterações de significado. No estudo da geometria do cordão de solda, verificou-se que o gás de proteção provocou variações, destacando-se, porém, que misturas envolvendo dióxido de carbono e oxigênio (4 a 15%) podem garantir maior penetração. / Weld deposits were nade with MIG/MAG process using some shielding gas mixtures with different contents of argon, oxygen and carbon dioxide. They were used to investigate the gases influence on mechanical properties of low carbon steel weld metal. After that, weld beads were deposited to study the effect of theses mixtures on the weld shape and penetration patterns. In order to evaluate only the effect of shielding gas, the deposits were made using an automatic welding machine. The results indicated that mixtures with low quantities of 02 and CO2 produce weld metals with higher toughness at high and low temperatures. Probably it was due to the low contents of oxygen in weld metal and the great amount of acicular ferrite. There was practically no differences in ultimate tensile strenght, yield strenght and alongation by changing the shielding gas. Also, the tests indicate that deposition rates were similar. It was noted that the gas affected the shape of weld bead and penetration patterns. Mixtures with carbon dioxide and oxygen (4 to 15%) improved the penetration.
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Desenvolvimento de sistemas para automação da soldagem e corte térmico

Broering, Carlos Eduardo January 2005 (has links)
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.
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Utilização de MIG/MAG com curto-circuito controlado na soldagem em operação

Possebon, Silviano January 2009 (has links)
Na Soldagem em Operação dois grandes riscos são motivo de análise e discussão, o risco de perfuração da parede do tubo durante a execução da soldagem e o risco de ocorrência de trinca induzida por hidrogênio (TIH). Dos três fatores necessários para a ocorrência de TIH, hidrogênio difusível, microestrutura frágil e tensões trativas, a parcela de contribuição da microestrutura é agravada pelas elevadas taxas de resfriamento existentes na soldagem em operação. Uma maneira de diminuir o risco de TIH é através da utilização de um processo de soldagem que introduza baixíssimos níveis de hidrogênio difusível na junta soldada aliada às menores taxas de resfriamento possíveis de serem atingidas. O MIG/MAG com Curto- Circuito Controlado surge como alternativa ao Eletrodo Revestido, processo tradicionalmente utilizado, sendo capaz de oferecer menor nível de hidrogênio difusível e maior produtividade. Porém, é necessário comprovar a sua capacidade de produzir juntas soldadas sem ocorrência de falta de fusão, forte característica do processo MIG/MAG Convencional. Soldagens realizadas através do processo MIG/MAG com Curto-Circuito Controlado sob severas condições de remoção de calor, em diferentes níveis de energia de soldagem e também em diferentes posições de soldagem mostraram que, dentro do pacote operacional utilizado, a falta de fusão continua ocorrendo. O MIG/MAG Pulsado também foi avaliado e melhores resultados foram obtidos, sem ocorrência de falta de fusão e com elevadas penetrações. / In-Service Welding two main risks are reasons for analysis and discussion, the risk of burnthrough during the welding course and the risk of occurrence of hydrogen induced cracking (HIC). Of the three factors for the occurrence of HIC, diffusible hydrogen, brittle microstructure and traction tensions, the share of contribution of microstructure is exacerbated by high cooling rates presents In-Service Welding. One way to reduce the risk of HIC is by using a welding process that introduce low levels of diffusible hydrogen in the welded joint associated to the lower cooling rates that can be achieved. The GMAW with Controlled Short Circuit appears as an alternative to SMAW, process traditionally used, being able to offer lower diffusible hydrogen and higher productivity. However, it is necessary to demonstrate its ability to produce welded joints with no occurrence of lack of fusion, the strong characteristic of Conventional GMAW. Welds made through the GMAW with Controlled Short Circuit under severe conditions of heat removal, at different levels of heat input and different welding positions showed that, within the operational package used, the lack of fusion still happening. The Pulsed GMAW was also evaluated and best results were obtained, without occurrence of lack of fusion and high penetration.
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Investigação e desenvolvimento do processo MIG/MAG com arame adicional

Mogrovejo, Miguel Guayasamin January 2014 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:44:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329249.pdf: 4941597 bytes, checksum: 95e2e45be67e744dda2efbc2a670851d (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho apresenta as relações e aspectos técnicos para desenvolvimento de uma variante do processo MIG/MAG que procura o incremento da produtividade sem comprometer a qualidade. A base da questão é o fato de que no processo MIG/MAG na configuração convencional, apesar de suas nuances de versões como o MIG/MAG CC- ou MIG/MAG CA, a relação entre a adição de material e a corrente de soldagem, e dessas com a estabilidade e produtividade do processo, é muito interdependente. Isto produz restrições de aplicação numa série de tipos de juntas e peças. Alguns exemplos estão na soldagem com gaps variáveis, chapa fina, soldagem de raiz ou espessuras dissimilares nas quais há tendência de falta de fusão ou penetração excessiva, escorrimento da poça ou ?burn-through?.Formas de contornar algumas destas limitações estão nos desenvolvimentos de processos híbridos, como o Plasma-MIG, e na utilização de arames duplos nas versões de potencial único e potencial isolado, que ampliam as opções de balanceamento entre a intensidade de energia e quantidade de material aportado. Entretanto, estas inovações, apesar de resolverem alguns problemas pontuais, criam novas dificuldades, seja por aumentarem a complexidade das tochas e sistemas de controle, seja por não atenderem adequadamente a conjugação entre a corrente, a quantidade de material de adição, a geometria requerida da junta e a complexidade geral do equipamento. Assim, observando que o arco MIG/MAG produz calor que não somente funde o arame, apresentando uma determinada eficiência, e que muitas vezes aquece e funde a peça além do que é necessário, são apresentadas distintas configurações para adição de um arame (sem arco) dentro da poça formada pelo arco principal.Este trabalho viabiliza e aborda os efeitos da inserção de arame adicional frio (cold wire) e arame adicional quente (hot wire) sobre diferentes configurações como posicionamento relativo, distinta polaridade e o uso de corrente alternada. Os resultados mostraram a possibilidade de incrementar a produtividade sem comprometer a qualidade, ainda reduzir o calor aportado e a fusão excessiva das peças. A inserção de arame pela frente do arco é adequada para processos de revestimento. A inserção do arame quente na poça é orientada a processos de união. Esta última configuração reduziu a possibilidade da poça de escorrer em determinadas juntas e por outro lado permitiu ultrapassar a velocidade de soldagem em que o MIG/MAG convencional apresentaria o fenômeno do humping, alcançando 5m/min de velocidade de soldagem em deposição sobre chapa plana.<br> / Abstract: This development based on GMAW presents relations of an alternative that explores increase in productivity without compromising the quality. The fact is that, in conventional GMAW, close relationship behavior between wire consumption and welding current restricts high productivity modes on many welding configurations. Although on GMAW could be improved some configurations like the use of negative polarity or AC current, this relation is still dependant. Some examples are: variable gap joint, thin sheet, root welding or dissimilar thick joints that could present excessive piece melting, melting pool drop or burn-through. Some alternatives to contour these limitations are on the use of hybrid methods like Plasma-GMAW, or Tandem-GMAW with isolated or non isolated tips configurations. While these procedures could resolve some problems, in the other hand presents an increase in torch/equipment complexity or not accomplishing a well balance between current and added material onto a required welding joint geometry. Based on GMAW arc heat not only melts feed wire but also melts pieces more than required, here are exposed some configurations of adding an extra wire into the welding pool. This work presents some effects of hot/cold wire insertion on different configurations like relative location, +/- or AC current for hot wire. Some of the results are expressed on productivity increase by keeping the quality and also reduced melt and heat transfer to the piece. Front wire insertion is suggested for coating procedures. Back wire insertion is recommended for joint welding. This configuration reduces welding pool drop on horizontal position, but also overcome the welding speed at which humping phenomena is presented on conventional GMAW, reaching up to 5 m/min. on flat deposition.
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Substituição da soldagem MAG por soldagem por fricção em tubos hidráulicos

Sbalchiero, Jeferson André January 2016 (has links)
O desenvolvimento contínuo nos processos de soldagem que ocorre basicamente em função da necessidade crescente da demanda da indústria e das necessidades de redução de custo provenientes dos processos manuais convencionais, gera a demanda para estudos para aplicação do processo de soldagem por fricção. O processo de soldagem por fricção, ainda pouco desenvolvido no Brasil, tem uma amplitude de aplicação cada vez maior quando são considerados os benefícios trazidos pelas reduções de custo potenciais, a confiabilidade no processo e o impacto ambiental. Com esta abordagem foi desenvolvido este trabalho que tem como objetivo apresentar a vantagem técnica e econômica na substituição da soldagem MAG pela soldagem por fricção em tubos utilizados em cilindros hidráulicos. A comprovação técnica será demonstrada através de ensaios metalúrgicos e mecânicos assim como pela análise de comparativa de custos. Para este fim, foram montados vários cilindros hidráulicos de uma mesma aplicação em duas versões de processo de soldagem, MAG e fricção. Como o cilindro hidráulico analisado tem duas regiões de soldagem, fundo e flange, cada versão foi analisada para estas duas regiões Figura 1-1. Na primeira versão manteve-se a soldagem MAG do tubo com o fundo, e do tubo com o flange, e na segunda versão a soldagem MAG foi substituída pela soldagem por fricção. Os testes comparativos para as duas versões levaram em consideração o processo de soldagem e regiões afetadas pelo calor, sendo que para a avaliação destas regiões foram submetidas amostras aos ensaios de metalografia, dureza, dobramento, tração e teste hidrostático A análise comparativa de custo foi realizada pelo método de custeio ABC que considera todas as etapas de processo. Os resultados comparativos finais que resultaram em uma redução de custo de 12% para a solda por fricção, têm por finalidade prover informações para estudos de novas técnicas ou novas aplicações. / The continuous development of welding process due to the industry growing demand, plus the cost reduction needed coming from conventional manual processes, generates demands for friction welding´s studies application. The friction welding process still underdeveloped in Brazil has an increasing application when considering the cost reduction potential, process reliability and environmental impact. With this approach the objective of this job is to present the economic and technical advantage to replace the MAG welding process by the friction welding process in pipes used for hydraulic cylinders. The advantages will be showed through metallurgical, mechanical and product tests application. To this end, an amount of hydraulic cylinders for the same application were assembled in two welding process versions. The welding for those versions were made between the end cap and the tube. In the first version the MAG welding´s process were applied and in the second version the MAG welding process was replaced by the friction welding process. The comparative tests were conducted for both versions divided into two groups. The first group relates to the welding evaluation, where the samples were subjected to metallographic, hardness, bending and strength tests. The second group refers to the evaluation of the product, i.e., the hydraulic cylinder where they were subjected to endurance and bursting tests. The final comparative data which resulted in a cost reduction of 12% for friction welding, have the purpose of providing information for new techniques and new applications studies.

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