Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-02-26T15:29:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Israel Lira Gonçalves.pdf: 3767945 bytes, checksum: 0db473c255f0c4372d0768e75e3ec8db (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T15:29:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Israel Lira Gonçalves.pdf: 3767945 bytes, checksum: 0db473c255f0c4372d0768e75e3ec8db (MD5) Previous issue date: 2015-06-26 / CAPES / Este estudo analisou a influência da temperatura no tratamento de alívios de tensões, tendo como base o método de deslocamento de pontos coordenados (DPC), e a importância do sentido de soldagem no deslocamento dos pontos coordenados em uma chapa de aço naval (ASTM A-131 de grau AH-36), retangular, de dimensões 200 mm x 65 mm e 14 mm de espessura pelo processo de soldagem GMAW. Nos tratamentos térmicos foram utilizadas temperaturas de 580°C, 630°C e 680°C durante intervalos de tempo restritos e resfriados ao ar. A medição do alívio das tensões residuais foi realizada através do método alternativo de deslocamento de pontos coordenados e validada através da difração de raios-X, que por meio da variação das distâncias dos furos, provocada pelo tratamento térmico, permite medir as tensões residuais pontuais presentes nas juntas. Com a variação das temperaturas ensaiadas obteve-se um perfil de alívio de tensão residual maior utilizando temperaturas de tratamento térmicas mais elevadas. / This study aims to analyze the influence of the temperature in treatment of stress relief used in DCP method (Displacement of Coordinated Point) and the importance of welding direction in displacement of the coordinate points, using a naval steel sheet (ASTM A 131 grade AH36) with rectangular dimensions of 200 mm X 70 mm and 14 mm thick, the GMAW process was performed considering the welding direction after welding different points were previously mapped using a coordinated measurement machine. The residual stresses were carried out through this alternate method considering displacement of coordinated point produced by heat treatment in temperature of 580°C, 630°C and 680°C. Before heat treatment, the residual stresses in previously mapped points were measured by X-Ray diffraction. The results showed that the temperature of heat treatments increase the displacement of the points: higher temperature produced higher displacement and in consequence higher apparent residual stress. X-Ray diffraction showed a good agreement with DCP method in sheet heat treated at 680°C compared to the other temperatures.

Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PPGCEM da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / A ligação soldada é de suma importância em estruturas de aço, necessitam de projetos estruturais e ajustes de processamento, para obter resistência mecânica e durabilidade. O processo de soldagem vem utilizando recursos eletrônicos para o controle das curvas de corrente e tensão, fato que faz surgir novos parâmetros de controle. Estes parâmetros possuem ranges limitados pela espessura das chapas a serem unidas, tipologia do aço utilizado e transferência metálica adotada. Assim, foram escolhidos para este estudo os aços ASTM A572 Gr50 e ASTM A36 com espessuras diferentes, pois possuem utilização expressiva em obras civis e industriais. O intuito deste estudo é otimizar a utilização do processo de soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) MAG (Metal Active Gas) com curva controlada e transferência metálica por STT (Surface Tension Transfer). Para isto, foi proposto um planejamento experimental fatorial 2³ completo, com ponto central em réplica, avaliando a velocidade de alimentação (Va), o foco da coluna do arco elétrico (FC) e a amplitude entre a corrente de pico e a corrente de base (APB). Foram realizados testes experimentais, a fim de mensurar a energia de soldagem, a eficiência de deposição, a geometria do cordão de solda, a resistência mecânica, bem como analisar a microestrutura formada na região da solda, o potencial de corrosão e o perfil de dureza Vickers passando pelos metais de base (MB), zona termicamente afetada (ZTA), zona fundida (ZF) e metal de solda (MS). Todos os testes foram realizados em corpos de prova cruciformes, para evitar a interferência na interpretação dos resultados, por diferenças na transferência de calor. Os resultados obtidos apontam um valor ótimo de energia de soldagem, que promove baixa alteração microestrutural, com poucas alterações no perfil de microdureza e uma geometria de filete de solda sem defeitos e com previsão, através de modelo matemático, da área resistente.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-03-27T16:45:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese Eduardo Rocha_ Março 2017_Final.pdf: 6940724 bytes, checksum: d7e77c81e57f723257434d9f0195799a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T16:45:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese Eduardo Rocha_ Março 2017_Final.pdf: 6940724 bytes, checksum: d7e77c81e57f723257434d9f0195799a (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 / CAPES / Este trabalho visa realizar estudos de distribuição de temperatura num processo de soldagem com enchimento ao arco elétrico mediante aplicação de uma modelagem matemática e validados com o auxílio de equipamentos de medição de calor que operam no intervalo do espectro da radiação infravermelha. A metodologia numérica baseou-se no método de elementos finitos, suportados pelo software Abaqus 6.12 que permitiu realizar uma análise em três dimensões do calor envolvido neste enchimento. A modelagem da fonte de calor em movimento foi empreendida com base na dupla elipsoide de Goldak e consequente distribuição do volume de energia, onde incluem-se as propriedades termofísicas do material e respectivas condições de contorno inerentes ao sistema. O campo experimental serviu de base para alimentar os dados computacionais e neste, foram utilizados painéis retangulares de aço ASTM A36 medindo 300 mm x 200 mm x 4,76 mm com soldagem por enchimento, sem entalhe no cordão de solda, bem como o uso de painéis retangulares do aço API 5L X80 medindo 150 mm x 80 mm x 7,5 mm com profundidade de chanfro de 4mm, tendo sido realizados em ambos modelos, soldagem com sistema semi-automatizado na posição horizontal 2G, por intermédio do processo de soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding), especificamente MAG (Metal Active Gas). Os estudos para obtenção dos campos de temperatura foram realizados sob diferentes condições de aporte térmico, fazendo-se uso de dois sistemas independentes de termografia infravermelha aplicados na forma passiva: pirômetro e câmera termográfica. A primeira etapa coincide com o uso de ambos os sistemas de instrumentação quando estes, previamente calibrados, norteiam as respostas dos campos de temperatura e em comparação, pode-se validar a câmera termográfica como um instrumento confiável. Nesta fase, a temperatura captada na chapa atinge 670°C (≈ 943 K). A segunda etapa ocorreu em disposição semelhante, sendo captada temperaturas apenas através da câmera termográfica. Os resultados mostram que a chapa alcança a temperatura de 1.045ºC (≈ 1.318 K), sendo possível captar a curva completa do ciclo térmico de soldagem na face oposta ao cordão de solda. Propriedades térmicas dependentes no tempo, bem como, efeitos de mudança de fase foram considerados. Em substituição ao uso de termopares fora assumido aplicar-se a técnica da termografia infravermelha que, comparativamente à modelagem numérica, foram obtidos excelentes graus de coerência na quantificação dos demasiados campos térmicos vigentes na soldagem. / This work aims to conduct temperature distribution studies in a welding process that involves electric arc filling with the use of a mathematical model, where validation was performed with the aid of a heat measurement equipment operating in the infrared spectrum range. The numerical methodology was based on the finite element method, supported by Abaqus 6.12 software, which enabled a three-dimensional analysis of the heat involved in the filling. The modeling of the heat source in motion was based on Goldak's double ellipsoid and the consequent energy volume distribution, including the thermophysical properties of the material and the respective boundary conditions inherent to the system. The experimental field served as a basis for providing the computational data, in which rectangular panels made of ASTM A36 steel measuring 300 mm x 200 mm x 4.76 mm were used with welding by filling, without notch in the weld bead, as well as the use of rectangular panels made of API 5L X80 steel measuring 150 mm x 80 mm x 7.5 mm with a chamfer depth of 4 mm, where semi-automated welding system in the 2G horizontal position have been realized in both models through the GMAW welding process (Gas Metal Arc Welding), specifically MAG (Metal Active Gas). The studies required to obtain the temperature fields were carried out under different thermal input conditions, applying passively two independent infrared thermography systems: pyrometer and thermographic camera. The first step coincides with the use of both instrumentation systems which when previously calibrated, direct the temperature field responses and in comparison, it becomes possible to validate the thermographic camera as a reliable instrument. At this stage, the temperature captured on the plate reaches 670 ° C (≈ 943 K). The second stage occurred in a similar arrangement, with temperatures being captured only through the thermographic camera. The results show that the plate reaches a temperature of 1,045ºC (≈ 1,318 K), making it possible to capture the complete curve of the thermal welding cycle on the opposite side of the weld bead. Time-dependent thermal properties, as well as phase change effects were considered. In substitution to the use of thermocouples, the infrared thermography technique was applied, which, when compared to numerical modeling, demonstrated excellent coherence degrees with respect to other thermal fields in welding.

Nos dias atuais, com o mercado altamente seletivo, com vários fabricantes e fornecedores de diversos tipos de produtos e serviços, a qualidade se tornou uma necessidade premente, na qual uma empresa que forneça bens e/ou serviços com baixa qualidade corre sérios riscos de ser descartada pelos mercados consumidores. Assim, a importância da qualidade é que se converteu em um requisito básico para uma empresa competir e se manter no mercado. As empresas veem a qualidade como uma ferramenta para a redução de custos e para a melhoria de sua imagem junto ao mercado consumidor. Neste contexto, de melhora da imagem junto ao mercado consumidor e de redução de custos, o presente trabalho foi realizado em uma importante e tradicional multinacional de grande porte que produz compressores herméticos para refrigeração, com o intuito de estudar a soldagem do mancal de ferro fundido à carcaça de aço de baixo carbono em compressores rotativos (rolete excêntrico), utilizados em aparelhos de ar condicionado. A solda realizada de maneira falha pode permitir a perda do entreferro do motor, resultando em um ruído característico, chamado stall. Este trabalho avaliou diferentes tipos de arames, buscando garantir um processo com qualidade e baixo custo. Testes foram realizados utilizando como peças teste carcaças e mancais dos compressores. Verificou-se que o arame sólido ANSI/AWS A5.18 ER70S-6, atualmente utilizado, não é o mais indicado para a respectiva soldagem, em virtude da microestrutura e da resistência da soldagem obtida. A solução técnica apropriada é a utilização do arame ERNiFeMn-CI que elimina a fragilização das zonas parcialmente fundidas e diluídas próximos ao metal de solda, enquanto o arame metal cored E70C-6M representa um compromisso entre as propriedades da junta soldada e custo do processo. / Nowadays, with the highly selective market, with several manufacturers and suppliers of various types of products and services, quality has become a pressing need, in which a company that provides services with a low quality at serious risk of being discarded by the consumer markets. Thus, the importance of quality is that it has become a basic requirement for a company to compete and stay in the market. Companies see the Quality as a tool to reduce costs and to improve its image with the consumer market. In this context, the improvement of the image with the consumer market and costs reduction, this study was conducted in a major traditional large multinational that produces hermetic compressors to refrigeration, in order to study the welding of cast iron bearings with low carbon steel houses in rotary compressors (eccentric roller) used in air conditioners. The welding performed in a failure may allow loss of the air gap of the motor, resulting in a characteristic noise, called stall. This study evaluated different types of alloys, aiming to ensure process quality and low cost. Trials were done using low carbon steel houses and cast iron bearings of the compressors. After innumerous tests, it was found that the ANSI/AWS A5.18 ER70S-6 solid wire, currently used, is not the most suitable for their welding, in view of microstructure and resistance of the weld obtained. The appropriate technical solution is to use the wire ERNiFeMn-CI eliminating the weakening of partially melted and diluted zones near the weld metal, while metal cored wire E70C-6M represents a compromise between the properties of welded joint and the cost of the process.

Nos dias atuais, com o mercado altamente seletivo, com vários fabricantes e fornecedores de diversos tipos de produtos e serviços, a qualidade se tornou uma necessidade premente, na qual uma empresa que forneça bens e/ou serviços com baixa qualidade corre sérios riscos de ser descartada pelos mercados consumidores. Assim, a importância da qualidade é que se converteu em um requisito básico para uma empresa competir e se manter no mercado. As empresas veem a qualidade como uma ferramenta para a redução de custos e para a melhoria de sua imagem junto ao mercado consumidor. Neste contexto, de melhora da imagem junto ao mercado consumidor e de redução de custos, o presente trabalho foi realizado em uma importante e tradicional multinacional de grande porte que produz compressores herméticos para refrigeração, com o intuito de estudar a soldagem do mancal de ferro fundido à carcaça de aço de baixo carbono em compressores rotativos (rolete excêntrico), utilizados em aparelhos de ar condicionado. A solda realizada de maneira falha pode permitir a perda do entreferro do motor, resultando em um ruído característico, chamado stall. Este trabalho avaliou diferentes tipos de arames, buscando garantir um processo com qualidade e baixo custo. Testes foram realizados utilizando como peças teste carcaças e mancais dos compressores. Verificou-se que o arame sólido ANSI/AWS A5.18 ER70S-6, atualmente utilizado, não é o mais indicado para a respectiva soldagem, em virtude da microestrutura e da resistência da soldagem obtida. A solução técnica apropriada é a utilização do arame ERNiFeMn-CI que elimina a fragilização das zonas parcialmente fundidas e diluídas próximos ao metal de solda, enquanto o arame metal cored E70C-6M representa um compromisso entre as propriedades da junta soldada e custo do processo. / Nowadays, with the highly selective market, with several manufacturers and suppliers of various types of products and services, quality has become a pressing need, in which a company that provides services with a low quality at serious risk of being discarded by the consumer markets. Thus, the importance of quality is that it has become a basic requirement for a company to compete and stay in the market. Companies see the Quality as a tool to reduce costs and to improve its image with the consumer market. In this context, the improvement of the image with the consumer market and costs reduction, this study was conducted in a major traditional large multinational that produces hermetic compressors to refrigeration, in order to study the welding of cast iron bearings with low carbon steel houses in rotary compressors (eccentric roller) used in air conditioners. The welding performed in a failure may allow loss of the air gap of the motor, resulting in a characteristic noise, called stall. This study evaluated different types of alloys, aiming to ensure process quality and low cost. Trials were done using low carbon steel houses and cast iron bearings of the compressors. After innumerous tests, it was found that the ANSI/AWS A5.18 ER70S-6 solid wire, currently used, is not the most suitable for their welding, in view of microstructure and resistance of the weld obtained. The appropriate technical solution is to use the wire ERNiFeMn-CI eliminating the weakening of partially melted and diluted zones near the weld metal, while metal cored wire E70C-6M represents a compromise between the properties of welded joint and the cost of the process.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-09-28T17:58:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese PPGEM Doutorado Sérvulo José Ferreira Alves 2016.pdf: 1519348 bytes, checksum: 490570bb98ca33461aa0ff92d42da7d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-28T17:58:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese PPGEM Doutorado Sérvulo José Ferreira Alves 2016.pdf: 1519348 bytes, checksum: 490570bb98ca33461aa0ff92d42da7d8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Na união de materiais metálicos, sobretudo nos aços, os processos de soldagens são predominantes e com grande destaque para soldas ao arco elétrico. E dentre os processos de soldas ao arco elétrico há no segmento metal mecânico mundial uma enorme utilização do GMAW que necessita de gases de proteção que evitam a contaminação das áreas soldadas pelos gases presentes na atmosfera, em especial o nitrogênio, o oxigênio e o hidrogênio. O GMAW por sua vez é subdividido em dois tipos de processos de soldagens que dependem das características físicas e químicas dos gases de proteção, bem como, do metal de base a ser soldado. O primeiro deles quando se usa como gás de proteção um gás inerte como o argônio e o hélio ou uma mistura de gases inertes sendo denominado então MIG. Já o segundo tipo ocorre quando no gás de proteção há a presença de um gás ativo como o oxigênio ou o dióxido de carbono ou uma mistura de gases ativos e inertes e é conhecido como MAG. Foi realizada a coleta e a análise em Pernambuco dos fumos (particulados) e gases gerados na soldagem GMAW, no soldador, em duas empresas do segmento metal mecânico de Pernambuco de acordo com a NR-15 e a ACGIH. A caracterização dos fumos foi obtida por ICP-OES enquanto, a dos gases ocorreu por cromatografia em fase gasosa. O objetivo deste trabalho foi coletar e analisar qualitativa e quantitativamente os fumos e os gases gerados no soldador no processo de soldagem GMAW. E desenvolver uma metodologia eficiente e de baixo custo na coleta e acondicionamento das amostras dos gases no soldador de duas empresas do segmento metal mecânico de Pernambuco. A conclusão deste trabalho se baseou nas análises dos fumos e dos gases, em cada um dos soldadores. E indicou que nas duas empresas, cada soldador não estava exposto a fumos acima dos limites da NR-15 e da ACGIH. As análises do CO2 e do CO, indicaram que o soldador da empresa “A” não excedia os limites toleráveis da ACGIH e da NR-15. O soldador da empresa “B” ficou exposto apenas ao CO acima do limite da ACGIH e quanto ao CO2 não excedeu os limites da NR-15 e da ACGIH. / In the union of metallic materials, mainly in steel, welding processes are predominant and with great emphasis on the electric arc welds. And among the processes of arc welding to metal segment in the world there is a huge mechanical use of GMAW that requires shielding gas to prevent contamination of the welded areas by gases present in the atmosphere, in particular nitrogen, oxygen and hydrogen. The GMAW is in turn subdivided into two types of welding processes that depend on the physical and chemical characteristics of shielding gases, as well, as the base metal being welded. The first of them when used as a shielding gas as an inert gas argon and helium or a mixture of inert gases then being called MIG. The second type occurs when there is the presence of an active gas such as oxygen or carbon dioxide or a mixture of active and inert gas in the shielding gas and is known as MAG. Was performed the collection and analysis in Pernambuco of the fumes (particulate) and gases generated in GMAW welding, in the welder, in two companies of Pernambuco mechanical metal segment of according to NR -15 and the ACGIH. The aim of this work was to collect and analyze qualitatively and quantitatively the fumes and gases, in the welder, in GMAW welding process. And develop an efficient methodology and low cost in the collection and packaging of the samples of gases, in the welder, in the GMAW welding in two metal mechanic segment companies Pernambuco. The characterization of the smoke was obtained by ICP-OES while the gases occurred by gas chromatography. The conclusion of this work was based on analysis of the fumes and gases in each of the welders. And indicated that the two companies, each welder was not exposed to fumes and gases or CO and CO2 above the limits of the NR-15 and ACGIH. Analyses of CO2 and CO indicated that the welder of the company "A" did not exceed the tolerable limits of the ACGIH and NR-15. Welder the company "B" was exposed only to CO above the ACGIH limit and how much CO2 has exceeded the scope of the NR-15 and ACGIH.

Este trabalho apresenta uma abordagem da ferramenta FMEA, Failure modes and effect analysis, em uma integração com os custos relativos à qualidade, aplicada ao processo de soldagem GMAW, gas metal arc welding. O objetivo principal é evidenciar a importância da utilização desta ferramenta para se prever e prevenir falhas de processo antes que as mesmas ocorram, e minorar os custos da qualidade envolvidos. A proatividade da ferramenta FMEA proporciona, através das ações recomendadas de melhoria, a possibilidade de se mensurar com antecipação os custos relativos à prevenção, avaliação e falhas de qualidade. O método empregado para esta abordagem foi de uma pesquisa-ação, sendo estabelecida uma equipe multidisciplinar para implantação e execução da FMEA e avaliação dos custos da qualidade. Os resultados obtidos na fase anterior à aplicação da FMEA informavam que os custos das falhas apresentavam uma participação de 89,84% dos custos da qualidade; com a utilização da ferramenta, estes foram reduzidos para 3,82% devido ao investimento de melhoria. Objetivando-se equilibrar os custos associados, foi projetada uma estimativa futura de 50% de custo de falhas. Na análise comparativa dos custos da qualidade, foi verificado que os custos de falhas relativos à fase anterior ao FMEA reduziram 86% em relação à projeção futura, e os custos da qualidade reduziram de 74%, evidenciando-se deste modo o benefício da utilização da ferramenta FMEA para a redução de custos operacionais. / This paper presents an approach of the FMEA tool, Failure modes and effect analysis, in integration with the costs of quality, applied to the GMAW welding process, gas metal arc welding. The main objective is to highlight the importance of using this tool to predict and prevent process failures before they occur, and reduce the costs of quality involved. The proactivity of FMEA tool, provides through the recommended actions for improvement, the possibility to measure in advance the costs of prevention, assessment and quality failures. The method employed for this approach was an action research, which established a multidisciplinary team for deployment and implementation of FMEA and evaluation of quality costs. The results obtained in the previous phase to the implementation of FMEA reported that the cost of failure had a 89.84% share of the costs of quality; using the tool, these were reduced to 3.82% due to improved investment. In order to balance the costs, was projected a 50% estimated future cost of failures. In comparative cost analysis we founded that the quality failure costs related to the phase prior to FMEA reduced 86% compared to the projected future, and quality costs were reduced of 74%, demonstrating thereby the benefit of using the FMEA tool to reduce operating costs.