Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005.

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Neste trabalho foram analisados alguns efeitos da forma e freqüência da onda de tensão de controle sobre as características de saída da fonte de soldagem MIG/MAG pulsada, ou seja, corrente de soldagem, tensão do processo e potência do sistema. Até o presente muito pouco foi realizado no sentido de se estudar, caracterizar e quantificar os possíveis efeitos da forma de onda de saída da fonte de soldagem sobre as características de fusão. Portanto, realizou-se um enfoque teórico/prático das variáveis elétricas do processo analisando-se diversas formas de onda de saída da fonte sobre as características de fusão. Utilizando uma fonte do tipo MIG/MAG pulsada com diversas formas de ondas periódicas, foram feitas soldas de simples deposição sobre a superfície e tipo filete em chapas de aço baixo carbono, posição plana eletrodo positivo. Como metal de adição foi usado o arame AWS ER70S-6, e como gás de proteção uma mistura com 96 % de Ar e 4 % de CO2. Foram propostas fórmulas teóricas e verificadas experimentalmente, a partir de conceitos de eletricidade, para a determinação da potência média do sistema, energia média de soldagem, taxa média de fusão do arame e outras, e discutidas amplamente em função dos resultados experimentais, para o processo MIG/MAG pulsado e qualquer forma de onda inclusive aquelas analisadas neste trabalho. Também foram deduzidas fórmulas para determinar as eficiências de fusão do consumível, metal base e processo em função da energia média de soldagem. Neste trabalho, foi definida a eficiência de fusão do arame como a relação entre a energia utilizada para fundir e destacar um volume de arame por período da onda e a fornecida por período da onda pela fonte de soldagem. A eficiência de fusão do arame foi amplamente discutida com relação às diferentes formas de onda de saída da fonte de soldagem, em um largo espectro de parâmetros da onda. Foi proposta uma nova relação entre a taxa média de fusão do arame e a potência média do sistema, levando-se em consideração os termos relativos ao aquecimento causado pela potência do arco elétrico e efeito Joule. A eficiência de fusão do consumível, utilizada nesse trabalho, depende do produto das eficiências de deposição e de fusão do arame e, portanto, é uma função da energia média de soldagem, propriedades fís icas do arame e seção transversal do metal de adição. As eficiências de fusão do consumível, metal base e processo foram discutidas levandose em consideração as diferentes formas de onda de saída da fonte de soldagem utilizadas neste trabalho. Foi estabelecida uma relação entre as eficiências fusão acima citadas e as variáveis principais de controle do processo MIG/MAG pulsado. / Some effects of reference control voltage waveform and frequency (input signal) on pulsed GMA W power output characteristics, i.e., welding current, process voltage, and power system have been analyzed in this work. Until now, not much has been realized on studying, characterizing and quantifying the waveform power output feasible effects on fusion characteristics. Therefore, a theoreticaVpractical aim of the process electrical variables has been reaüzed, analyzing several power output waveforrns on fusion characteristics. Using a GMA W power source with several periodic waveforms, flat position bead-onplate and fillet welds were deposited on low carbon steel with wire positive polarity current. Both AWS ER70S-6 filler wire and 96% Ar + 4% CO2 shielding gas were used on these welds. Theoretical formulas have been proposed and the their validity were experimentally tested from electricity concepts to determine average power system, heat input, wire melting rate, etc., and largely discussed using experimental results, for pulsed GMA W power, and any output wavefoms including those analyzed herein. Also, formulas have been deduced to determine the consumable, base metal, and process melting efficiencies as function of average heat input. Wire melting efficiency has been defmed herein as the ratio between the necessary energy to melt and detach a wire volume within a wave period and the released energy from the power source within the same wave period. Wire melting efficiency has been largely discussed related to the different power output waveforms, in a wide wave parameters spectrum. It has been purposed a new relationship between average wire melting rate and average power system, taking are power heating and Joule effects terms into account. Consumable melting efficiency, defmed herein, depends on the product of deposition and wire melting efficiencies, and therefore, is a function of average heat input, wire physical propenies, and weld reinforcement transversal cross-section area. Consumable, base metal, and process melting efficiencies have been extensively discussed, taking into account the different power output waveforms used herein. Also, it was established a relationship between the above quoted melting efficiencies and the controUed pulsed GMA W process principal variables.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7545_1.pdf: 8111574 bytes, checksum: 1accaf92324c61d9ccd606c3025617da (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Devido à expansão do projeto SUAPE, com a chegada a Pernambuco de empresas de grande porte como a refinaria e o estaleiro, há a necessidade de contratação de muitos fornecedores e prestadores de serviços. Existe, portanto a expectativa de que sejam implantadas mais de 200 empresas na região até 2010 que conseqüentemente acarretará numa movimentação econômica e financeira do estado, sobretudo para empresas ligadas à engenharia. Este trabalho apresenta uma metodologia elaborada para implantar a reengenharia nos processos de soldagem de uma empresa da região, visando uma redução de custo e uma maximização da produção com melhor qualidade na fabricação dos cilindros de aço de baixa pressão. Para se conseguir estas melhorias foi necessário: escolher os processos a serem reformulados; escolher o grupo que executará os trabalhos de reeengenharia; compreender os processos na forma que estavam sendo executados; estabelecer como devem ser estes processos no futuro; determinar as medidas necessárias para reformula-los e executar o plano para por em prática as modificações desejadas

Neste trabalho foram analisados alguns efeitos da forma e freqüência da onda de tensão de controle sobre as características de saída da fonte de soldagem MIG/MAG pulsada, ou seja, corrente de soldagem, tensão do processo e potência do sistema. Até o presente muito pouco foi realizado no sentido de se estudar, caracterizar e quantificar os possíveis efeitos da forma de onda de saída da fonte de soldagem sobre as características de fusão. Portanto, realizou-se um enfoque teórico/prático das variáveis elétricas do processo analisando-se diversas formas de onda de saída da fonte sobre as características de fusão. Utilizando uma fonte do tipo MIG/MAG pulsada com diversas formas de ondas periódicas, foram feitas soldas de simples deposição sobre a superfície e tipo filete em chapas de aço baixo carbono, posição plana eletrodo positivo. Como metal de adição foi usado o arame AWS ER70S-6, e como gás de proteção uma mistura com 96 % de Ar e 4 % de CO2. Foram propostas fórmulas teóricas e verificadas experimentalmente, a partir de conceitos de eletricidade, para a determinação da potência média do sistema, energia média de soldagem, taxa média de fusão do arame e outras, e discutidas amplamente em função dos resultados experimentais, para o processo MIG/MAG pulsado e qualquer forma de onda inclusive aquelas analisadas neste trabalho. Também foram deduzidas fórmulas para determinar as eficiências de fusão do consumível, metal base e processo em função da energia média de soldagem. Neste trabalho, foi definida a eficiência de fusão do arame como a relação entre a energia utilizada para fundir e destacar um volume de arame por período da onda e a fornecida por período da onda pela fonte de soldagem. A eficiência de fusão do arame foi amplamente discutida com relação às diferentes formas de onda de saída da fonte de soldagem, em um largo espectro de parâmetros da onda. Foi proposta uma nova relação entre a taxa média de fusão do arame e a potência média do sistema, levando-se em consideração os termos relativos ao aquecimento causado pela potência do arco elétrico e efeito Joule. A eficiência de fusão do consumível, utilizada nesse trabalho, depende do produto das eficiências de deposição e de fusão do arame e, portanto, é uma função da energia média de soldagem, propriedades fís icas do arame e seção transversal do metal de adição. As eficiências de fusão do consumível, metal base e processo foram discutidas levandose em consideração as diferentes formas de onda de saída da fonte de soldagem utilizadas neste trabalho. Foi estabelecida uma relação entre as eficiências fusão acima citadas e as variáveis principais de controle do processo MIG/MAG pulsado. / Some effects of reference control voltage waveform and frequency (input signal) on pulsed GMA W power output characteristics, i.e., welding current, process voltage, and power system have been analyzed in this work. Until now, not much has been realized on studying, characterizing and quantifying the waveform power output feasible effects on fusion characteristics. Therefore, a theoreticaVpractical aim of the process electrical variables has been reaüzed, analyzing several power output waveforrns on fusion characteristics. Using a GMA W power source with several periodic waveforms, flat position bead-onplate and fillet welds were deposited on low carbon steel with wire positive polarity current. Both AWS ER70S-6 filler wire and 96% Ar + 4% CO2 shielding gas were used on these welds. Theoretical formulas have been proposed and the their validity were experimentally tested from electricity concepts to determine average power system, heat input, wire melting rate, etc., and largely discussed using experimental results, for pulsed GMA W power, and any output wavefoms including those analyzed herein. Also, formulas have been deduced to determine the consumable, base metal, and process melting efficiencies as function of average heat input. Wire melting efficiency has been defmed herein as the ratio between the necessary energy to melt and detach a wire volume within a wave period and the released energy from the power source within the same wave period. Wire melting efficiency has been largely discussed related to the different power output waveforms, in a wide wave parameters spectrum. It has been purposed a new relationship between average wire melting rate and average power system, taking are power heating and Joule effects terms into account. Consumable melting efficiency, defmed herein, depends on the product of deposition and wire melting efficiencies, and therefore, is a function of average heat input, wire physical propenies, and weld reinforcement transversal cross-section area. Consumable, base metal, and process melting efficiencies have been extensively discussed, taking into account the different power output waveforms used herein. Also, it was established a relationship between the above quoted melting efficiencies and the controUed pulsed GMA W process principal variables.

Neste trabalho foram analisados alguns efeitos da forma e freqüência da onda de tensão de controle sobre as características de saída da fonte de soldagem MIG/MAG pulsada, ou seja, corrente de soldagem, tensão do processo e potência do sistema. Até o presente muito pouco foi realizado no sentido de se estudar, caracterizar e quantificar os possíveis efeitos da forma de onda de saída da fonte de soldagem sobre as características de fusão. Portanto, realizou-se um enfoque teórico/prático das variáveis elétricas do processo analisando-se diversas formas de onda de saída da fonte sobre as características de fusão. Utilizando uma fonte do tipo MIG/MAG pulsada com diversas formas de ondas periódicas, foram feitas soldas de simples deposição sobre a superfície e tipo filete em chapas de aço baixo carbono, posição plana eletrodo positivo. Como metal de adição foi usado o arame AWS ER70S-6, e como gás de proteção uma mistura com 96 % de Ar e 4 % de CO2. Foram propostas fórmulas teóricas e verificadas experimentalmente, a partir de conceitos de eletricidade, para a determinação da potência média do sistema, energia média de soldagem, taxa média de fusão do arame e outras, e discutidas amplamente em função dos resultados experimentais, para o processo MIG/MAG pulsado e qualquer forma de onda inclusive aquelas analisadas neste trabalho. Também foram deduzidas fórmulas para determinar as eficiências de fusão do consumível, metal base e processo em função da energia média de soldagem. Neste trabalho, foi definida a eficiência de fusão do arame como a relação entre a energia utilizada para fundir e destacar um volume de arame por período da onda e a fornecida por período da onda pela fonte de soldagem. A eficiência de fusão do arame foi amplamente discutida com relação às diferentes formas de onda de saída da fonte de soldagem, em um largo espectro de parâmetros da onda. Foi proposta uma nova relação entre a taxa média de fusão do arame e a potência média do sistema, levando-se em consideração os termos relativos ao aquecimento causado pela potência do arco elétrico e efeito Joule. A eficiência de fusão do consumível, utilizada nesse trabalho, depende do produto das eficiências de deposição e de fusão do arame e, portanto, é uma função da energia média de soldagem, propriedades fís icas do arame e seção transversal do metal de adição. As eficiências de fusão do consumível, metal base e processo foram discutidas levandose em consideração as diferentes formas de onda de saída da fonte de soldagem utilizadas neste trabalho. Foi estabelecida uma relação entre as eficiências fusão acima citadas e as variáveis principais de controle do processo MIG/MAG pulsado. / Some effects of reference control voltage waveform and frequency (input signal) on pulsed GMA W power output characteristics, i.e., welding current, process voltage, and power system have been analyzed in this work. Until now, not much has been realized on studying, characterizing and quantifying the waveform power output feasible effects on fusion characteristics. Therefore, a theoreticaVpractical aim of the process electrical variables has been reaüzed, analyzing several power output waveforrns on fusion characteristics. Using a GMA W power source with several periodic waveforms, flat position bead-onplate and fillet welds were deposited on low carbon steel with wire positive polarity current. Both AWS ER70S-6 filler wire and 96% Ar + 4% CO2 shielding gas were used on these welds. Theoretical formulas have been proposed and the their validity were experimentally tested from electricity concepts to determine average power system, heat input, wire melting rate, etc., and largely discussed using experimental results, for pulsed GMA W power, and any output wavefoms including those analyzed herein. Also, formulas have been deduced to determine the consumable, base metal, and process melting efficiencies as function of average heat input. Wire melting efficiency has been defmed herein as the ratio between the necessary energy to melt and detach a wire volume within a wave period and the released energy from the power source within the same wave period. Wire melting efficiency has been largely discussed related to the different power output waveforms, in a wide wave parameters spectrum. It has been purposed a new relationship between average wire melting rate and average power system, taking are power heating and Joule effects terms into account. Consumable melting efficiency, defmed herein, depends on the product of deposition and wire melting efficiencies, and therefore, is a function of average heat input, wire physical propenies, and weld reinforcement transversal cross-section area. Consumable, base metal, and process melting efficiencies have been extensively discussed, taking into account the different power output waveforms used herein. Also, it was established a relationship between the above quoted melting efficiencies and the controUed pulsed GMA W process principal variables.

The aims of this project are to present an understanding in what happens when aluminium-(Al) alloys are welded, and to investigate how the Mg-, Si- and Cr-contents in AA6005A influence the weld strength and cracking susceptibility. It is known that heat from welding affects the mechanical properties (strength) of the material. Different heat cycles during welding are one of the main reasons that the strength varies. Welding can cause various phenomena such as decreased strength, porosity, deformation, cracks and corrosion. To minimize these phenomena one has to have a balance between the welding parameters, alloy composition and welding fixture setup. Al alloys are sensitive to heat from welding because they have high heat conductivity and high thermal expansion coefficient. They also deform easily when the material is heated locally. If the material is deformed too much then cracking easily occurs. This project has examined how the Mg-, Si- and Cr-contents in AA6005A, affect the welded material. A V-joint with MIG welding is used for producing weld samples. For evaluation Vickers micro-hardness, tensile testing, radiography (X-ray), LOM and SEM with EBSD and EDS was used. The evaluation focuses on mechanical properties and microstructure. The results show that small variations of Mg-, Si- and Cr-content do not have any clear effects on the welded material. The results from tensile testing show that all samples have failed in the heat affected zone (HAZ). The tensile strength of all samples are higher than standard but the yield strength are lower than standard (EN ISO 10042:2005). The lowering in hardness and tensile strength in the HAZ are believed to be a result from beta-phase (AlFeSi), lead to transformation and coarsening of the strengthening and metastable precipitate. The HAZ is wide, ranging about 20 mm from the fusion line in 5 mm thick plate. The microstructure evaluation has shown that the grain size in the HAZ has been influenced while welding.  The EDS analysis shows that a small amount of AlFeSi particles occur in the base material and HAZ but not in the weld seam. Future research is suggested to focus on understanding more about ageing, coarsening of beta-phase and precipitation of intermetallic phases.

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

none