Made available in DSpace on 2019-03-30T00:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-29 / Secondary phases such as Laves and carbides are formed during the final solidification stages of nickel based superalloy coatings deposited during the gas tungsten arc welding cold wire process. However, when aged at high temperatures, other phases can precipitate in the microstructure, like the ?'' and ? phases. In this way, this work has objective the available the performance of Optimum Path Forest - OPF classifier configured with distances Euclidean, Manhattan, Squared Chi-Squared, Canberra, Bray-Curtis and Chi-Squared to classify (the background echo and backscattered) ultrasound signals in order to characterize the microstructure of a Ni-based alloy thermally aged at 650 and 950° C for 10, 100 and 200 h. The background echo and backscattered ultrasound signals were acquired using transducers with frequencies of 4 and 5 MHz. The experimental results revealed that the Manhattan distance was the fastest and most reliable, with accuracy almost 90% for 0,3 milissecond of processing time. In addition, the OPF classifier revealed to be a valid and adequate tool for microstructure characterization through ultrasound signals classification due to its speed, sensitivity, accuracy and reliability. Keywords: optimum-path forest, ultrasound signals classification, thermal aging. / Fases secundárias como, por exemplo, Laves e carbonetos são formadas durante o estágio final de solidificação do revestimento a base de níquel depositado durante o processo de soldagem TIG. Entretanto, quando submetida ao processo de envelhecimento térmico, outras fases podem precipitar na microestrutura, tais como ?'' e ?. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo avaliar a performance do classificador Floresta de Caminhos Ótimos (Optimum Path Forest - OPF) configurado com as métricas de distâncias Euclidean, Manhattan, Squared Chi-Squared, Canberra, Bray-Curtis e Chi-Squared para detectar alterações microestruturais de uma liga Inconel 625 envelhecida termicamente à 650 e 950 °C por 10, 100 e 200 h a partir de sinais ultrassônicos retroespalhado e pulso eco para frequências de 4 e 5 MHz. A partir dos resultados experimentais, a distância Manhattan foi a mais eficiente e eficaz, com taxa de acerto na ordem de 90% para um tempo total de processamento de 0,3 milissegundos. Portanto, o classificador OPF combinado com sinais ultrassônicos, mostraram ser uma ferramenta bastante promissora para caracterização microestrutural devido sua velocidade, sensibilidade, especificidade e, principalmente, precisão. Palavras-chave: Florestas de Caminhos Ótimos, sinais ultrassônicos, envelhecImento térmico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T08:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286374.pdf: 10425572 bytes, checksum: 8cb91f099f923c13f7c8d7917b701d0b (MD5) / O cenário mundial, sempre preocupante em termos de competição acirrada, exige das empresas, muita capacidade em termos de desenvolvimento tecnológico para se manterem vivas nos mercados em que atuam. Em especial, aquelas empresas nacionais que têm suas receitas baseadas na exportação de seus produtos, estão sendo gravemente afetadas. Frequentemente, especialistas estão procurando por novas tecnologias que permitam reduzir o custo destes produtos. Exemplo desta realidade é o fabricante de compressores para refrigeração. Neste segmento é usado o processo de soldagem MIG, com adição de material para o fechamento das carcaças, que devem ser herméticas. Neste contexto, o presente trabalho buscou pesquisar uma aplicação do processo de soldagem TIG, sem adição de material, visando a redução de custo da operação sem perda da produtividade. A meta foi definir um conjunto de soluções para eliminar a maior barreira que é a baixa velocidade de solda do processo TIG, para evitar o aparecimento de irregularidades no cordão. Este trabalho avaliou diferentes parâmetros de soldagem, misturas de gases de proteção, controle da tensão do arco, distâncias eletrodo-peça, entre outras características para garantir um processo de soldagem adequado a baixos custos e alta produtividade. Testes foram realizados usando como peças de testes as carcaças de compressores. Após a realização de uma série de ensaios, verificou-se a possibilidade de aumentar a velocidade de solda a valores compatíveis ao processo MIG atualmente usado, sem que ocorram irregularidades ou defeitos no cordão de solda. / The world scenario showing up a huge competition, is requiring a strong technological development of the companies which want to be alive in the market. Mainly, those based in their product#s exportation to get better revenues. In such a way, it has been important to get cheaper products, and processes, as well. Day by day specialists are looking for new technologies to allow cost reductions in their factories. An example of this, has been the refrigeration hermetic compressor manufacturers. They are welding the compressor housings with MIG welding process using filler metal. In this background, the present work aimed at researching a new TIG welding process in an autogenous weld version, what means, without filler metal, aiming to get a cost reduction in this operation without looses into the productivity. The main goal was to define important weld solutions to eliminate the biggest barrier which has been the low weld speed of TIG process. This approach made an evaluation of: different welding parameters, shielding gas blends, arc voltage control, best electrode-to-work distance and other features to get a high production rate weld process. Trials were done using compressor housings as welding samples. After the tests, it was verified that there is a way to increase the welding speed in order to get the same values of the present MIG weld process speed, without bead irregularities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-01T04:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333915.pdf: 4133920 bytes, checksum: 1b34cf9df89bff0c5aae2af3eebd3b68 (MD5) Previous issue date: 2015 / As obras de construção de tubulações e dutovias para o transporte de matéria, principalmente na indústria do petróleo e gás, apresentam na atualidade constante crescimento, causando relevantes impactos econômicos e produtivos para o desenvolvimento do país. Neste tipo de obra, as etapas de soldagem são um fator determinante para melhores produtividades, em relevância, o passe de raiz. Atualmente, a soldagem manual com Eletrodo Revestido e TIG ainda são predominantes, porém este cenário vem mudando à medida que equipamentos e procedimentos automatizados são desenvolvidos. Dentre as tecnologias presentes, a soldagem TIG orbital mecanizada tem se apresentado como uma boa solução para os passes de raiz e preenchimento, principalmente na soldagem de ligas especiais. Contudo, o Brasil ainda não detém a tecnologia de fabricação de equipamentos desta natureza e tampouco existem metodologias e banco de informações referentes a procedimentos de soldagem para estas aplicações. A fim de contribuir para o desenvolvimento científico-tecnológico, o presente trabalho abrange as duas carências citadas. Primeiramente, buscou-se a otimização do sistema orbital (cabeçote e fonte de soldagem) a partir de melhorias no sistema AVC (Arc Voltage Control), programa da fonte de soldagem, dispositivos mecânicos do cabeçote, etc., capacitando o equipamento protótipo às operações orbitais. A segunda parte do trabalho concerne aos ensaios de bancada. Estes foram realizados sobre juntas chanfradas de tubulações de aço baixa liga com 406,4 mm (16") de diâmetro e parede de 12,7 mm (1/2"). O estudo abrange desde as etapas de fabricação dos corpos de prova à levantamento de procedimento em 360°. Foram analisadas questões quanto à geometria do cordão nas diferentes posições de soldagem, técnica de alimentação de arame, descontinuidades, geometria do bisel, entre outras. Para isto, alguns equipamentos foram utilizados tais como câmera filmadora, sistema de aquisição de dados e software para edição de imagens e modelagem 3D. Os resultados obtidos mostraram competência do equipamento, bem como o levantamento e compreensão da problemática e de fatores determinantes e influentes na soldagem TIG orbital.<br> / Abstract: The construction of pipelines for matter transportation, mainly in the Oil & Gas industry, has shown constant growth, causing significant economics and productive impacts on the country's development. In this kind of building, the determining factors for best yields are welding stages, in relevance, the root pass. Currently, manual welding with Stick Welding or TIG are still prevalent, but this scene is changing as automated equipment and procedures are developed. Among these technologies, mechanized orbital TIG welding has emerged as a good solution for the root pass and filling passes, especially for the welding of special alloys. However, Brazil still does not have the manufacturing technology of these equipments, nor are methodologies and knowhow for welding procedures for these applications. In order to contribute to the scientific and technological development, this paper covers the two aforementioned shortcomings. First, the optimization of orbital system (head and welding source) from improvements in AVC (Arc Voltage Control), power source program, mechanical devices, weldhead, etc., enabling the prototype equipment for orbital operations. The second part concerns the welding tests. These were carried out on beveled joints of low alloy steel pipes with 406.4 mm (16 ") in diameter and 12.7 mm wall (1/2"). The study covers from the manufacturing stages of the specimens to the specification of a 360° root pass procedure. Questions regarding the bead geometry in the different welding positions, wire feeding technique, discontinuities, bevel geometry, among other factors were analyzed. For this purpose, some devices have been used such as camcorder, data acquisition system and software for image editing and 3D modeling. The results showed the reliability of the equipment, technical and operational knowhow of orbital TIG welding.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:09:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338531.pdf: 2644998 bytes, checksum: 14a7d555e683413733b515d993965216 (MD5) Previous issue date: 2015 / A produção industrial está em contínua exigência por processos cada vez mais produtivos. No caso da soldagem este aumento de produtividade, não necessariamente é alcançado por meio de novos processos, mas frequentemente pela implementação de técnicas especiais nos processos considerados tradicionais. Estas técnicas, não só consideram atuação na forma de controle da energia de soldagem e atuação na tecnologia das tochas de soldagem, mas também se baseiam muito na atuação na trajetória de soldagem. Este trabalho atua neste último flanco, buscando condições de infraestrutura para estudar o efeito de um tipo de trajetória denominada de movimento de switch back. Esta consiste em oscilar a tocha na direção longitudinal do cordão de solda, via os movimentos de avanço e de retrocesso. Como o Laboratório de Soldagem da UFSC (LABSOLDA) não possuía equipamentos que realizassem tal movimento, uma vez que os robôs industriais presentes no laboratório também não possuem esta capacitação, o presente trabalho se propõe a criar esta infraestrura de desenvolvimento. No caso em questão, foi realizado o retrofitting de um antigo robô antropomórfico industrial, RV-15 fabricado em 1987 pela Reis Robotics, o readequando eletronicamente e desenvolvendo um novo controlador de movimento "open source", que permite a geração simplificada de trajetórias de oscilação diferenciadas, sincronizadas com sinais para a fonte de soldagem. O trabalho realizado no robô demonstrou ser eficaz e permitiu um estudo confiável do processo TIG autógeno com o movimento de switch back. Os ensaios revelaram que tal oscilação mostra-se como uma alternativa para a diminuição de defeitos de descontinuidade. <br> / Abstract : Industrial production is in continuous demand for more productive processes. When it comes to welding this increase in productivity is not necessarily achieved through new processes, but often by implementation of special techniques in traditional processes. These techniques not only consider to act in the form of welding power control and in the welding torches technology, but also rely heavily on acting in the welding path. This work focuses on building infrastructure conditions to study the effect of a path type, known as switch back motion. This consists in oscillating the torch in the longitudinal direction of the weld bead, via forward and backward movements. As the UFSC Welding Laboratory (LABSOLDA) did not have an equipment to perform such movement, since available industrial robots are not also able to, this paper proposes to create this development infrastructure. In this case, a retrofitting of an old industrial anthropomorphic robot RV-15 manufactured in 1987 by Reis Robotics was performed, adapting it electronically and developing a new "open source" motion controller, which enables simplified generation of differentiated oscillation trajectories synchronized with signals to the welding source. The work on the robot has proved to be effective and allowed a reliable study of autogenous TIG process with the switch back movement. The tests revealed that this oscillation is shown as an alternative for reducing discontinuity defects.

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 2012-10-24T15:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263087.pdf: 10723418 bytes, checksum: b7eb13bffddce582c25a6f4e8f10d08b (MD5) / Este trabalho abrange o estudo do efeito da polaridade sobre alguns aspectos da soldagem com os processos TIG e MIG/MAG. Os experimentos foram agrupados conforme o processo de soldagem e o aspecto a ser estudado, bem como do procedimento experimental empregado. O primeiro grupo de experimentos visou analisar o efeito do tempo de duração da polaridade positiva sobre as dimensões dos cordões de solda, limpeza catódica e comportamento da tensão no processo TIG CA com formato de onda retangular aplicado ao alumínio. No aspecto dimensões do cordão de solda, os resultados mostraram situações onde um aumento na penetração de solda e nas áreas fundidas foi verificado à medida que maiores tempos de polaridade positiva eram aplicados. Este comportamento difere do que é comumente encontrado na literatura corrente sobre processos de soldagem com eletrodos não-consumíveis, que infere uma diminuição na penetração de solda com o aumento do tempo de atuação da polaridade positiva. O segundo grupo verificou o efeito da intensidade da corrente positiva no mesmo processo. Os resultados também se mostraram distintos ao que é comumente apresentado na literatura corrente, que sugere que a intensidade da corrente durante a polaridade positiva tem um papel menor na capacidade de fusão do processo TIG CA aplicado ao alumínio, sendo apenas efetiva para a realização da remoção de óxidos. O aumento da intensidade de corrente positiva causou um aumento de penetração de solda e área fundida. No terceiro grupo de experimentos, foram investigados aspectos concernentes à influência da polaridade no processo MIG/MAG. A maior parte das informações divulgadas na literatura se confirmou. No entanto, características associadas à condição CC- (polaridade negativa) como repulsão de gota e geração de respingos não foram constatadas pela observação do arco voltaico e análise dos cordões de solda. Isto pode ter sido motivado pela corrente utilizada (260 A), típica de transferência goticular, associada à utilização de um mistura de Ar + 2% O2, o que permitiu uma soldagem satisfatoriamente estável em ambas as polaridades. No último grupo, experimentos foram realizados para avaliar o desempenho do sistema MIG Pulsado na condição CC+ e CA na soldagem de juntas de alumínio em filete. Uma mistura especial de Ar + 0,2% O2 foi testada durante estes ensaios para a condição CC+. A expectativa estava em minimizar a oscilação de comprimento de arco que ocorre durante a soldagem MIG do alumínio. Porém, o resultado não foi atingido conforme o esperado. Uma melhoria foi notada, mas de forma bastante limitada e longe da condição ideal. Na condição CA, o processo mostrou-se mais estável para este tipo de aplicação, porém, problemas de falta de robustez (baixa repetividade) foram constatados para as duas variantes deste processo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:07:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298665.pdf: 4465108 bytes, checksum: 28d8d0a4d1eaff0b0b21b2a761484bec (MD5) / A busca por processos de soldagem a arco de elevada produtividade, que proporcionem maior velocidade de operação e menor custo é o caminho lógico que vem sendo seguido em todo o mundo. Apesar disso, observa-se que no Brasil o setor industrial é extremamente conservador. Nesse contexto, o presente trabalho trata de diferentes questões ligadas à análise da produtividade dos principais processos de soldagem a arco. Primeiramente, foi realizada uma análise da literatura no tocante ao significado de termos inerentes à eficiência de transferência de calor. Os índices denominados eficiência do arco e eficiência de fusão, muitas vezes, não são interpretados de maneira adequada. O principal problema relacionado à esse tipo de análise é que não existe um valor único dos coeficientes para cada processo, fato que nem sempre é considerado por muitos profissionais da área de soldagem. Para os processos com eletrodos não consumíveis, a eficiência térmica varia de forma acentuada conforme os parâmetros usados, podendo apresentar valores baixos, ou tão elevados quanto o processo MIG/MAG. Com relação ao TIG, que geralmente é considerado de baixa produtividade, foi realizado um estudo dos fatores que limitam a velocidade de soldagem do processo. A principal conclusão mostra que o desempenho do processo quando se busca elevada produção está ligado ao gás de proteção que está sendo usado, pois este influi de forma acentuada sobre a eficiência ao gerar fusão. A adição de pequenos percentuais de hidrogênio ao argônio proporciona aumento de rendimento do processo possibilitando a soldagem TIG em maiores velocidades. Usando esses fundamentos são apresentados desenvolvimentos de procedimentos de soldagem TIG autógeno com elevada velocidade de soldagem. Os exemplos mostram que os processos considerados tradicionalmente de baixa produtividade podem atingir níveis de desempenho idênticos aos considerados mais produtivos se aplicados de maneira mais bem estudada / The search for high productivity arc welding processes, providing higher travel speed and lower cost is the logical path that has been followed worldwide. Nevertheless, it is observed that the industrial sector in Brazil is extremely conservative. In this context, this work deals with different issues related to productivity analysis of the main arc welding processes. An analysis of the literature regarding the meaning of terms related to heat transfer efficiency was performed. Often, arc efficiency and melting efficiency index are not properly interpreted. The main problem with this type of analysis is that there is not a unique value for the coefficients for each process, a fact that is not considered by many professionals in the welding area. For processes with non-consumable electrodes, the thermal efficiency varies dramatically according to the used parameters, and may present really low values, or values as high as processes such as MIG/MAG. A study was conducted about the factors that limit the speed of TIG welding, which is generally considered a low productivity process. The main conclusion shows that the performance of this process aiming high production capacity is linked to the shielding gas that was used, because it dramatically affects the melting efficiency. The addition of small percentages of hydrogen to argon provides increased efficiency of the process allowing TIG welding at higher speeds. Using these fundamentals, this work presents developments for autogenous TIG welding procedures with high productivity. The examples show that the processes traditionally considered of low productivity can reach performance levels similar to those considered to be more productive if applied with a more refined technique

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-25T21:03:05Z No. of bitstreams: 1 TadeuFelixDosSantos_DISSERT.pdf: 1188872 bytes, checksum: 47b34679279af1fc33a4e33479484fde (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-27T19:21:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TadeuFelixDosSantos_DISSERT.pdf: 1188872 bytes, checksum: 47b34679279af1fc33a4e33479484fde (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T19:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TadeuFelixDosSantos_DISSERT.pdf: 1188872 bytes, checksum: 47b34679279af1fc33a4e33479484fde (MD5) Previous issue date: 2015-09-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Este estudo oferece uma abordagem anal??tica que visa determinar o campo de temperaturas desenvolvido durante a soldagem TIG DC sobre uma placa fina de Alum??nio. As caracter??sticas n?ao-lineares do fen?omeno, tais como a depend?encia das propriedades termof??sicas e mec?anicas do material com a temperatura, s?ao consideradas nesse estudo. Al?em do processo de troca de calor por condu?c?ao, s?ao levadas em considera?c?ao as trocas por convec?c?ao natural e radia?c?ao. Uma an?alise transiente foi realizada a fim de se avaliar o comportamento temporal do campo de temperatura. Tamb?em uma modelagem tridimensional para a fonte de calor foi discutida. Com a finalidade de validar os resultados obtidos atrav?es do modelo anal??tico, foi feito o confronto destes com aqueles obtidos experimentalmente e os dispon??veis na literatura. As respostas anal??ticas obtidas apresentam uma boa correla?c?ao com as experimentais dispon??veis na literatura, comprovando assim a viabilidade e efici?encia deste m?etodo anal??tico na simula?c?ao do ciclo t?ermico para este tipo de soldagem. / This study offers an analytical approach in order to provide a determination of the temperature field developed during the DC TIG welding of a thin plate of aluminum. The non-linear characteristics of the phenomenon, such as the dependence of the thermophysical and mechanical properties with temperature were considered in this study. In addition to the conductive heat exchange process, were taken into account the exchange by natural convection and radiation. A transient analysis is performed in order to obtain the temperature field as a function of time. It is also discussed a three-dimensional modeling of the heat source. The results obtained from the analytical model were be compared with the experimental ones and those available in the literature. The analytical results show a good correlation with the experimental ones available in the literature, thus proving the feasibility and efficiency of the analytical method for the simulation of the heat cycle for this welding process.

O conjunto de tubos denominado sistema pneumático, tem a função de conduzir o ar quente pressurizado desde o motor até os pontos de utilização pelos sistemas ambientais da aeronave. A ocorrência de falhas em serviço de peças desse sistema soldadas pelo processo TIG (Tungsten Inert Gas), motivou o estudo da substituição desse processo pelo de soldagem a laser. Foi utilizado um laser a fibra de 2 kW de potência e tubos de titânio comercialmente puro grau 2, de 0,5 mm de espessura e 50 mm de diâmetro. Para efeito de comparação foram realizadas soldas pelo processo TIG, semi-automático, cujos parâmetros foram obtidos junto a uma empresa fabricante de aviões. Os tubos de titânio foram soldados em cheio, sem adição de arame, e o argônio foi utilizado como gás de proteção. Os parâmetros de soldagem a laser selecionados foram 200 W e 2000 mm/min e, 250 W e 300 mm/min. Os tubos soldados a laser apresentam cordões com aproximadamente 1 mm de largura e grãos de Ti-CP ?, enquanto que as soldas TIG resultam em cordões de 5 mm e grãos grosseiros serrilhado de Ti-CP ?. O refinamento microestrutural observado nas amostras soldadas a laser, em relação à TIG, deve-se a alta taxa de resfriamento, que no laser foi cerca de 70 vezes maior do que no TIG. Os tubos soldados a laser e TIG foram ciclados na bancada pneumática, 44.000 vezes, a 350 oC, sem fraturarem ou iniciarem uma trinca que comprometesse os testes de pressurização cíclica. Os resultados de fadiga evidenciaram uma maior resistência mecânica da solda a laser na condição de 200 W e 2000 mm/min, quando comparado com as demais condições de soldagem. As avaliações microestruturais e mecânicas dos cordões de solda evidenciaram as vantagens do processo de soldagem a laser para substituir o TIG, em junções do sistema pneumático de aeronaves. / The engine bleed air system, also known as pneumatic system, conducts the pressurized hot air from the engine to the environmental systems of aircrafts. In-service failures of the arc welded pneumatic parts have driven further developments of laser beam welding as an alternative method. Here, a fiber laser with 2 kW power had been employed to weld commercial purity titanium alloy tubes with 0.5 wall thickness and 50 mm diameter. For comparison purposes, semiautomatic TIG welding was realized, based on the previous experience of an aircraft company. All the welds were autogenous, bead-on-plate, and under protective argon atmosphere. The chosen parameters speed and laser powers for laser welding were 200 W - 2000 mm/min and 250 W - 300 mm/min. The laser welded tubes presented 1-mm wide weld beads composed by grained ?-Ti. The TIG welded tubes showed 5-mm wide beads composed by acicular ?-Ti grains. These observed differences had been associated to the cooling rate, which is seventy times higher in the laser case. Both laser and TIG welded tubes were cycled 44.000 times in a pneumatic bench at 350 oC without failures or cracks that could break the internal pressure. The condition 200W-2000mm/min presented superior fatigue resistance values compared to other welding conditions, and being similar to the tubes in the unwelded condition. On the other hand, the condition 250W-3000mm/min presented the highest dispersion for the fatigue lives. The microstructural and mechanical results shown that the current laser technology could replace with advantages the arc welding for the joining of the titanium tubes in the aircrafts pneumatic system.

O objetivo deste trabalho é analisar a influência dos parâmetros de um sistema mecanizado de soldagem, composto por uma tocha TIG e outra MAG em tandem, sobre a geometria do cordão de solda resultante. Os resultados obtidos foram comparados com soldas realizadas pelos processos TIG e MAG operando isoladamente. Os testes foram executados por meio de simples deposição de cordões sobre chapas de aço ao carbono AISI 1010 com espessura de 6,3 mm. Os parâmetros analisados foram: corrente de soldagem e distância da ponta do eletrodo até a peça no processo TIG, velocidade de alimentação de arame e tensão do arco no processo MAG, além de velocidade de soldagem e distância entre as tochas. Os cordões de solda foram executados em um dispositivo de soldagem mecanizado, que permite a variação da velocidade de soldagem, distância da ponta do eletrodo TIG e a distância entre as tochas. Os ajustes de corrente e tensão de soldagem foram feitos em duas fontes de potência separadas, ambas do tipo transformador-retificador, uma para cada tocha, devido às diferentes curvas características de cada processo. Através do projeto de experimento fatorial fracionado, foram avaliados os efeitos de dois níveis, um mínimo e outro máximo, mais quatro réplicas dos seus níveis intermediários, resultando em 20 experimentos para cada processo de soldagem. Os valores dos resultados finais indicam uma diferença ao utilizar uma tocha TIG para pré-aquecer o material base, porém, estatisticamente, essa diferença não é significativa entre os processos TIG e MAG em tandem e MAG convencional para a faixa de parâmetros de soldagem adotada. / This study aims to investigate the influence of process parameters of a mechanized welding system, comprising a GTAW torch and a GMAW torch in tandem configuration, on the geometry of the resulting weld bead, performed using GTAW and GMAW welding processes in tandem. The results were compared with weld beads performed by conventional GTAW and GMAW welding processes. The tests were conducted performing bead-on-plate deposits over AISI 1010 6,3 mm thick carbon steel plates. GTAW current, GMAW wire feed speed, GTAW arc length, GMAW voltage, welding speed and the distance between GTAW and GMAW torches were the analyzed parameters. The weld beads were performed in a mechanized welding bench, which allows the variation of speed, distance between torches and arc length of the GTAW torch. Current and voltage adjustments were made in two separate transformer-rectifier power sources, one for each welding torch, due to their different characteristic curves of each process. Through the fractional factorial design of experiment, the effects of two different levels for each parameter were analyzed, plus four replicates of the average values of these levels, resulting in 20 experiments for each welding process. The results show a difference on the weld bead geometry using a GTAW torch to preheat the base metal, however, this difference is not statistically significant between GTAW and GMAW welding process in tandem and GMAW welding process for the adopted range of welding parameters.