Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Coorientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Miguel Justino Ribeiro Barbosa / Banca: Dilermando Nagle Travessa / Resumo: Este trabalho tem como objetivo caracterizar mecanica e metalograficamente, juntas soldadas de chapas finas em aço Maraging 300, submetidas a até três reparos, usadas na fabricação de envelopes motores foguete a propelente sólido desenvolvidos no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) em atendimento às necessidades de sua gama de lançadores. O envelope motor atua como elemento estrutural e também possui a função primária de suportar a pressão de trabalho durante a queima do propelente. Atualmente, o envelope motor é fabricado em aço 300M-ESR e o IAE tomou a decisão de substituí-lo pelo aço Maraging 300. Em função dos processos existentes no Instituto, neste trabalho utilizaram-se os processos de soldagem Plasma Arc Welding - PAW com a técnica keyhole e Gas Tungsten Arc Welding - GTAW, ambos em passe único, com metal de adição. Antes de serem submetidas aos ensaios, as juntas passaram por inspeção não destrutiva de acordo com os critérios da norma AWS D17.1. Os reparos foram feitos de forma manual e processo GTAW. Amostras da junta soldada e reparadas foram submetidas a ensaios de tração, dureza Vickers (HV) por microindentações, análises químicas, análises metalográficas e fractográficas. Corpos de prova dos cordões adjacentes aos reparos também foram avaliados. Os resultados mostram que após a solda e reparos e o tratamento térmico de solubilização e envelhecimento, a zona fundida e a região da linha de fusão da solda apresentam uma dureza abaixo das outras regiões afetadas termicamente. Para as condições da solda sem reparo e reparadas, o processo PAW apresentou um valor menor de dureza em todas estas regiões com relação ao processo GTAW. As análises da superfície dos corpos de prova soldados rompidos indicam o predomínio de um processo de ruptura iniciado próximo à linha de fusão da solda e que se propaga em direção ao interior do ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aims at mechanic and metallographic characterization of Maraging 300 welded joints sheets, submitted to up to three repairs, used for the fabrication of solid propellant rocket motors at the Institute of Aeronautics and Space - IAE as to comply with its range of launchers. The rocket motor is a structural part and also has the primary function of supporting the nominal pressure during the propellant burning. At present, the rocket motor is fabricated in 300M-ESR steel and IAE has decided to replace such a steel for the Maraging 300 one. Due to IAE's existing processes, Plasma Arc Welding - PAW with the keyhole technique and the Gas Tungsten Arc Welding - GTAW have been used, both single-pass welding with filler. Before they have been submitted to the tests, the joints went through non-destructive inspection according to AWS D17.1 Standard. Manual repairs and GTAW process have been made. Samples of the welded and repaired joints were submitted to tensile testing, Vickers hardness, chemical analysis, fractrographic and metallographic analysis. Body tests of the beads adjacent to the repairs have also been assessed. Results show that after welding, repairs and solubilization and aging heating treatment, the melted zone as well as the weld joins lines zone present hardness below other heat affected zones. As for the conditions of the non-repaired and repaired welds, the PAW process has demonstrated lower hardness values in all zones in what regards the GTAW process. The welded and fractured body tests surfaces analysis indicate the predominance of a fracture process started next to the weld joins lines which goes towards the bead interior. The nature of the fracture has shown the predominance of dimples. The GTAW welded body tests presented higher mechanical strength than that of the PAW process. Similarly, the PAW welded body tests obtained from the beads of the zones ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Yukio Kobayashi / Banca: Paulo César Rioli Duarte de Souza / Banca: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Resumo: No presente trabalho buscou-se determinar o comportamento das características geométricas do cordão da solda e o desempenho da soldagem, através do processo de soldagem com arame tubular autoprotegido e corrente pulsada. As características geométricas estudadas foram largura do cordão, penetração da solda e altura do reforço. Para definir o desempenho da soldagem analisou-se o rendimento de deposição e a taxa de deposição. Como metal de base utilizou-se o aço ABNT 1010 de espessura 6,35mm. O arame utilizado foi o AWS E71T-11 com diâmetro 1,1mm. A soldas foram realizadas por simples deposição, utilizando-se uma fonte de solda microprocessada, mantendo-se a velocidade de soldagem e a distancia tocha/peça constante. Durante o processo de soldagem os parâmetros de pulso analisados foram a corrente de pico (Ap), corrente de base (Ab), freqüência de pulso (F) e tempo de pico (Tp). Para coleta dos dados foi utilizada uma placa de aquisição de dados com interface a um microcomputador. De posse dos dados, foi aplicada a técnica de ANOVA, com o objetivo de identificar, quantificar e localizar a significância das dispersões. Verificou-se que a tensão média tem grande influência nas características geométricas do cordão de solda e de desempenho da soldagem. Para cada incremento de F provocou uma redução da largura do cordão de solda e aumento da penetração, altura do reforço, taxa de deposição e rendimento de deposição. O incremento Tp acarretou a formação de cordões mais largos, como também a redução na altura do reforço, penetração, taxa de deposição e rendimento de deposição. A variação de Ap não teve influência sobre largura do cordão, a altura do reforço, taxa de deposição e rendimento de deposição. / Abstract: In the present work one searched to determine the behavior of the geometric characteristics of the bead weld and the performance of the welding, through the process self-shielded flux cored arc welding and pulsed current. The studied geometric characteristics had been width of bead, penetration of the weld, height of the reinforcement. To define the performance of the welding one analyzed the deposition efficiency and the deposition rate. As metal base was used steel ABNT 1010 with thickness 6, 35 mm. The used wire was the AWS E71T-11 with diameter 1,1 mm. The welds had been carried through by simple deposition, using themselves a microprocessed weld power source, remaining constant it welding speed and the stick-out. During the welding process the analyzed parameters of pulse had been the peak current (Ap), base current (Ab), pulse frequency (F) and peak duration (Tp). For collection of the data a plate of acquisition of data with interface to a microcomputer was used. Of ownership of the data, the ANOVA technique was applied, with the objective to identify, to quantify and to locate the significance of the dispersions. It was verified that the mean voltage has great influence in the geometric characteristics of the bead weld and the performance of the welding. For each increment of F it provoked a reduction of the width of the bead weld and increase of the penetration, height of the reinforcement, deposition rate and deposition efficiency. The Tp increment caused the wider bead weld formation, as also the reduction in the height of the reinforcement, penetration, deposition rate and deposition efficiency. The variation of Ap did not have influence on width of the bead weld, the height of the reinforcement, deposition rate and deposition efficiency. / Mestre

Nesta pesquisa estudou-se a soldagem de materiais poliméricos por ultra-som, sendo estes, policarbonato (PC) e poli(metacrilato de metila, PMMA. As soldagens foram obtidas através do equipamento especifico para soldagem Soldadoras Integradas, série 900IW, empresa BRANSON Ultrasonics Corporation. Onde detalhamos alguns aspectos do equipamento: mecanismo de soldagem, conversores, transformador e sonotrodo. Para o sonotrodo especificamos a relação de área em função da geometria do mesmo. Ressaltamos também os tipos de métodos de soldagem: direto e indireto, de forma que concluímos que os materiais semicristalinos devem ser soldados apenas pelo método direto em conseqüência destes apresentarem grande perda de amplitude durante a soldagem. Em função destes possuírem uma acentuada queda do módulo de cisalhamento (G) e um aumento no fator de perda mecânica Tang δ acima da temperatura de transição vítrea (Tg), o que prejudica a soldagem. Foram analisados outros fatores que influem no processo de soldagem da junta como: tipos de juntas para uma melhor transmissão de energia, onde verificamos que juntas que possuem um D.R (diretor de energia) apresentam uma boa soldagem, diferente o que acontece com superfícies planas que apresentaram uma soldagem inadequada. Pesquisou-se também a propagação da onda no diretor de energia onde verificamos variações da amplitude através do mesmo. Estudou-se o método para estimar a capacidade de soldagem por ultra-som dos matérias através de fórmulas, onde verificou-se resultados coerentes com os valores reais. Experimentalmente variou-se os parâmetros de soldagem tais como: tempo de soldagem, pressão, e o tempo de recalque, com o intuito de obter-se variações na área soldada e na resistência ao cisalhamento das juntas. Os resultados apresentados pela variação dos parâmetros foram significativos, de modo, que o aumento do tempo de soldagem influenciou em um aumento da área das amostras em 90% das soldagens realizadas, tanto para soldagens similar (de mesmo material) e dissimilar (de materiais diferentes). Com aumento da pressão de soldagem obtivemos resultados menos significativos, ou seja, verificamos que 86,52% das amostras com junção similar, aumentaram a área em função do aumento da pressão. Os outros 13,48% diminuíram a área soldada em função do aumento da pressão, fenômeno causado pela diferença de rechupe encontrado nas amostras injetadas. O aumento do tempo de recalque não apresentou variações de área e de resistência ao cisalhamento significativas. As amostras soldadas apresentam o fenômeno de esbranqueceamento da região unida, onde concluímos que a umidade presente no material e as microrugosidades presentes na superfície do mesmo, causam este fenômeno. O qual pode ser minimizado através de secagem do material antes da injeção. Mediu-se a área soldada, e a resistência ao cisalhamento de todos os tipos de juntas, de forma que obtivemos diferentes valores para cada tipo de material analisado (PMMA e PC) com junções similares (PMMA/PMMA e PC/PC), dissimilares (PMMA/PC) e com direções de injeção similares (HH, VV) e direção de injeção dissimilar (HV). Com estes resultados podemos aplicar o método estatístico de análise de variância em função da variação de área e da variação de resistência. Os resultados da análise de variância foram mais coerentes com os resultados experimentais em função do parâmetro tempo de soldagem. A análise de variância em função da pressão apresentou resultados menos significativos, comparado aos resultados experimentais. As juntas soldadas foram adaptadas da norma ASTM D638M, e para realização do teste de cisalhamento projetou-se um dispositivo especial para esta aplicação. / In this research it was studied welding of polymerics materials by ultrasound, being these, polycarbonate (PC) and poli(metacrilate of metila, PMMA). The weldings had been gotten through the equipment specify for welding (Integrated Soldering, series 900IW, company BRANSON Ultrasonics Corporation). Detail some aspects of the equipment: mechanism of welding, converters, transforming and sonotrode. For sonotrode we specify the relation of area in function of the geometry. Empathized also two types of welding methods: direct and indirect, then we conclude that the semi crystalline materials must be welded only by the direct method, in consequence of these materials to present great loss of amplitude during the welding. In function of these to possess one accented fall of the module of shear (G) and an increase in the mechanics loss factor (Tang δ), above of the glass transition temperature (Tg), these factors it harms the welding. Other factors had been analyzed that influence in the process of welding of the joining, as: geometric of joining for one better transmission of energy, where we verify that joining that possess a D.R (director of energy) these present a good welding, different of others joining with plain surfaces that had presented an inadequate welding. The propagation of the wave in the energy director was also searched where we verify variations of the amplitude through D.R. The method was studied for estimate of the capacity of welding for ultrasound of the materials through formulas, where it was verified coherent resulted with the real results. Experimentally varied the welding parameters such as: welding time, pressure, and the time pressure after welding, with intention to get variations in the welded area and the shear strength of the joining. The results presented for the variation of the parameters had significant, in way, that the increase of the welding time influenced in an increase of the area of the samples in 90% of the carried through weldings, as much for weldings similar (of same material) and dissimilar (of different materials). With increase of the welding pressure we got resulted less significant, or either, we verify that 86.52% of the samples with similar junction, had increased the area in function of the increase of the pressure. The others 13.48% had diminished the area welded in function of the increase of the pressure, phenomenon caused for the difference of contraction found in the injected samples. The increase of the time of the time pressure after welding did not present variations of area and significant shear strength. The welded samples present the phenomenon of change of color of the joined region, where we conclude that the present humidity in the material and the microrugosidades of the surface causes this phenomenon. The change color can be minimized through drying of the material before the injection. It measured welded area, and the shear strength of all the types of joining, and this form we got different values of area and of shear strength for each type of material analyzed (PMMA and PC) with similar junctions (PMMA/PMMA and PC/PC) and dissimilar (PMMA/PC) with similar directions of injection (HH, VV) and direction of dissimilar injection (HV). With these results we can apply the statistical method of analysis of variance in function of the variation of area and in function of the variation of resistance. The results of the variance analysis had been more coherent with the experimental results in function of the parameter welding time. The analysis of variance in function of the pressure presented resulted less significant, comparative to the experimental results. The welded joining had been adapted according to norm ASTM D638M, and for development of the shear test a special device for this application was projected.

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Material and Methods: 64 patients were selected and distributed into four groups: Group 1 (21 patients that did not need a lingual arch), group 2 (16 patients that needed a lingual arch and had the appliance manufactured with the silver solder brazing method), group 3 (14 patients that needed a lingual arch and had the appliance manufactured with the laser welding method) and group 4 (13 patients that needed a lingual arch and had the appliance manufactured with the TIG welding method). Saliva samples were collected at different points in time (before treatment, 7 days after placing appliance, 15 days after placing appliance and 30 days after placing appliance) and were analyzed with an ICP mass spectrometer followed by generalized estimating equation modeling with a 5% level of significance. In addition, 9 bands with steel joints were evaluated in SEM to compare the surface of the 3 different joining techniques (brazing, laser welding and TIG welding). Results: For ions Cr, Fe, Cu and Sn comparing concentrations between groups, there was no difference in the variation along the collections and there was no statistically significant difference throughout the collections for any of the groups when comparing these ions concentrations. For Ni, values were compared in groups and at points in time, and an interaction effect was seen (P<0.001). For Zn, Ag, and Cd there was no difference along the points in time. For Zn there was statistic difference from group 4 to groups 1 and 2; for Ag there was statistic difference from group 4 to groups 2 and 3. For Cd there was statistic difference from T1 for T4 in all groups. Digital images were generated and showed different surface characteristics. Brazing presented a flatter and smoother area, while laser and TIG welding developed rougher areas. Conclusions: Orthodontics appliances may affect salivary ion concentrations in vivo over the short term evaluated. For most ions evaluated there was no increasing significant release comparing types of soldering/welding and comparing values throughout the points in time at the same group. Levels resembled those already documented and remained below the daily dietary metals intake. Nevertheless, small amounts of metal ions are able to induce allergic reactions and should be considered. The protocol performed for conventional welding, together with a suitable 7 finishing and polishing, guarantees a more regular welded ring surface. The protocols for laser and TIG welding still have undefined aspects, and the need for filling material must be evaluated to cover irregularities and prevent failures. / Objetivo: Avaliar e quantificar a presen?a de ?ons met?licos na saliva de pacientes em uso de arco lingual com diferentes tipos de soldagem e avaliar as superf?cies de an?is soldados por diferentes t?cnicas em microscopia eletr?nica de varredura (MEV). Material e M?todo: 64 pacientes foram selecionados e distribu?dos em quatro grupos: grupo 1 (21 pacientes sem necessidade de uso de arco lingual), grupo 2 (16 pacientes em uso de arco lingual, sendo o aparelho fabricado pelo m?todo de soldagem a prata), grupo 3 (14 pacientes em uso de arco lingual, sendo o aparelho fabricado pelo m?todo de soldagem a laser) e grupo 4 (13 pacientes em uso de arco lingual, sendo o aparelho fabricado pelo m?todo de soldagem TIG). Amostras de saliva foram coletadas em diferentes tempos (inicial ? sem aparelho, 7, 15 dias e 30 dias ap?s a coloca??o do aparelho) e foram analisadas em ICP-MS seguido de an?lise estat?stica para compara??o pelo modelo de equa??es de estimativas generalizadas com n?vel de signific?ncia de 5%. Al?m disso, 9 an?is com fios de a?o soldados foram avaliados em MEV para comparar as t?cnicas de soldagem a prata, soldagem a laser e soldagem a TIG em rela??o ? superf?cie. Resultados: Para as concentra??es de ?ons Cr, Fe, Cu e Sn comparadas entre os grupos, n?o houve diferen?a na varia??o ao longo das cole??es e n?o houve diferen?a estatisticamente significativa ao longo das coletas para os grupos. Para Ni, os valores foram comparados em grupos e tempos de coleta, encontrando um efeito de intera??o (P<0,001). Para Zn, Ag, e Cd, n?o houve diferen?a ao longo dos pontos no tempo. Para Zn houve diferen?a estat?stica do grupo 4 para os grupos 1 e 2; Para Ag houve diferen?a estat?stica do grupo 4 para os grupos 2 e 3. Para Cd houve diferen?a estat?stica de T1 para T4 em todos os grupos. Imagens digitais apresentaram caracter?sticas de superf?cie diferentes para cada m?todo de soldagem testado. A solda de prata apresentou uma ?rea mais lisa e suave, enquanto a soldagem a laser e a TIG desenvolveu ?reas mais irregulares. Conclus?es: Aparelhos ortod?nticos podem afetar as concentra??es de ?ons em um curto per?odo de avalia??o. Para a maioria dos ?ons avaliados, n?o houve aumento significativo na libera??o comparando tipos de solda e comparando valores em todos os pontos no mesmo grupo. Os n?veis se assemelham aos j? publicados na literatura e est?o abaixo dos limites para ingest?o di?ria na dieta. No entanto, pequenas quantidades de ?ons met?licos s?o capazes de induzir rea??es al?rgicas e devem 7 ser consideradas. O protocolo realizado para soldagem convencional, juntamente com acabamento e polimento adequados, garante uma superf?cie mais regular. Os protocolos para soldagem laser e TIG ainda possuem aspectos indefinidos e a necessidade de material de preenchimento deve ser avaliada para cobrir irregularidades e evitar falhas.

O processo de solda por fricção (FSW) é um dos processos inovadores que está sendo apresentado e estudado, na comunidade cientifica e empresas, por propiciar uma união de excelente qualidade. No entanto existem questões ainda a serem resolvidas principalmente nas soldas de materiais dissimilares como é o caso das ligas de cobre e alumínio. O objetivo deste trabalho é produzir uniões da liga de Cobre e Alumínio, pois esses materiais são qualificados como de difícil soldabilidade pelos sistemas convencionais restringindo assim sua aplicação. Este trabalho avaliou a soldagem de juntas sobrepostas de uma liga de alumínio (ASTM 6060 T5) e a liga de cobre (ASTM-B-187, C 110- têmpera meio dura) em que o cobre é posicionado acima do alumínio. As juntas foram soldadas pelo processo de soldagem por fricção e mistura mecânica (FSW) com quatro velocidades de rotação (800, 900, 1000, e 1100 rpm), com a velocidade de avanço mantida em 10 mm/min. foi também avaliada a influência de um avanço contrário ao inicial (ACI) de 2 mm no início da solda. As juntas produzidas foram avaliadas através de ensaios de cisalhamento, fadiga, microestrutura, ultrassom e resistividade elétrica. Não foi observada influência significativa dos parâmetros de processo sobre a resistência mecânica. No entanto, a soldagem com ACI de 1000 rpm foram os parâmetros que apresentaram os melhores resultados e menor dispersão entre as condições avaliadas. A resistência elétrica das juntas soldadas em todas as condições se mostrou muito próxima da média entre as resistências das ligas utilizadas, indicando a viabilidade da aplicação desse processo em conexões elétricas. Em relação à fadiga, ficou evidenciado um aumento em torno de 30% na vida das juntas soldadas com ACI. Os ensaios de ultrassom não mostraram descontinuidades que comprometessem a aplicação de nenhuma das juntas soldadas. / The friction welding process (FSW) is one of the innovative processes being presented and studied, in the scientific community and companies, for providing a union of excellent quality. However, there are still issues to be solved mainly in soldering of dissimilar materials such as copper and aluminum alloys. The objective of this work is to produce copper and aluminum alloy joints, since these materials are classified as difficult solderability by conventional systems, thus restricting their application. This work evaluated the welding of overlapping joints of an aluminum alloy (ASTM 6060 T5) and the copper alloy (ASTM-B-187, C 110-hardened quench) in which the copper is positioned above the aluminum. The joints were welded by the friction welding and mechanical mixing (FSW) process with four rotational speeds (800, 900, 1000, and 1100 rpm), with the feed rate maintained at 10 mm / min. The influence of a non-initial advance (ACI) of 2 mm at the beginning of the weld was evaluated. The joints produced were evaluated through shear, fatigue, microstructure, ultrasonic and electrical resistivity tests. No significant influence of process parameters on mechanical strength was observed. However, the welding with (ACI) of 1000 rpm were the parameters that presented the best results and lower dispersion among the evaluated conditions. The electrical resistance of the welded joints in all conditions was very close to the average between the resistances of the alloys used, indicating the feasibility of the application of this process in electrical connections. In relation to fatigue, an increase of around 30% in the life of welded joints with (ACI) was evidenced. Ultrasound tests showed no discontinuities that would compromise the application of any of the welded joints.

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.

Tubos de aço inoxidável duplex (AID) são utilizados na indústria petroquímica para transporte de óleo e gás em ambientes agressivos e em condições de corrosão sob tensão. O processo de soldagem destes tubos impõem grandes dificuldades, como longos períodos de soldagem e formação de intermetálicos devido a baixas taxas de resfriamento. Visando investigar alternativas para este processo, o Laboratório de Metalurgia Física (LAMEF) desenvolveu um equipamento (MASF 1500) capaz de realizar o processo de Soldagem de Tubos por Atrito com Anel Rotativo (STAAR). Este processo é mais rápido e não prejudica as propriedades mecânicas como a soldagem convencional, porém apresenta o viés da formação de rebarbas no tubo que precisam ser removidas para transporte de fluidos. Para investigar a formação de rebarba, os campos de deformação e a distribuição térmica na peça, um modelo utilizando o método dos elementos finitos (MEF) foi desenvolvido a partir de resultados experimentais. O modelo termomecânico desenvolvido com o software ABAQUS se baseia apenas nos parâmetros de entrada do equipamento, e se mostrou capaz de reproduzir os resultados de soldagem de força e deslocamento com erros abaixo 15% e 4% respectivamente. A formação de rebarba interna dos tubos foi calculada com erros abaixo de 5% e as distribuições de temperatura e deformação plástica foram analisadas. Considerando que a formação de fases intermetálicas é um dos principais problemas na soldagem convencional dos AID, as temperaturas calculadas com o modelo foram utilizadas para estimar a formação de fase sigma no tubo, tendo valores calculados abaixo de 1%. / Duplex stainless steel pipes are used in oil and gas transport while in aggressive environment and stress corrosion cracking conditions. The common welding process of these pipes is difficult due to long welding periods and intermetallic phase formation by slow cooling rate. As an alternative for this process, the Physical Metallurgy Laboratory (LAMEF) at UFRGS University developed a machine (MASF 1500) capable of performing tube friction welding with a rotary ring process (STAAR – Soldagem de Tubos por Atrito com Anel Rotativo). This process is faster and does not diminish original mechanical properties of the component, however the process presents flash formation which must be removed for fluid transportation. To investigate flash formation, strain fields and thermal fields in the welded samples, a FEM model was developed based on experimental results. The thermo-mechanical model developed in ABAQUS environment is solely based in process input parameters, showing results of force and displacement with errors smaller than 15% and 4% respectively. The internal flash formation calculation showed less than 5% error and the thermal distribution and plastic deformation were analyzed. Considering that intermetallic phases are one of the biggest concerns on duplex stainless steel arc welds, sigma phase formation was calculated from model’s thermal output, showing less than 1% sigma formation.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10319_DISSERTAÇÃO FINA Flávio Daroz (Versão Defesa).pdf: 784167 bytes, checksum: 0f15c9774d4f20d719250f3226c9e6d9 (MD5) Previous issue date: 2016-09-27 / O uso de implantes osseointegráveis é uma alternativa viável nas reabilitações orais; entretanto, a alta desadaptação marginal das infraestruturas aos implantes ou pilares pode acarretar tensões e estresses nocivos ao sistema implanto-retido, incitando problemas mecânicos e/ou biológicos. Para corrigir as distorções geradas no processo de fabricação, as quais provocam tais desadaptações, faz-se necessário segmentar as infraestruturas e reuni-las a partir de procedimentos de soldagem. As duas principais técnicas de soldagem comumente utilizadas são a técnica de soldagem brasagem e a técnica de soldagem a laser. Comparativamente, as técnicas de soldagem a laser tendem a gerar infraestruturas com melhor adaptação marginal, enquanto as técnicas de soldagem brasagem geram estruturas mais resistentes; porém, é notório que todas as técnicas de soldagem diminuem consideravelmente a resistência quando comparadas as infraestruturas em monobloco. A baixa resistência torna as infraestruturas de próteses implanto-retidas mais susceptíveis a fraturas frente às tensões induzidas ao sistema durante função. Desse modo, o estudo comparou a desadaptação marginal e a resistência de estruturas implanto-retidas submetidas a uma técnica de soldagem que associa solda elétrica e brasagem com estruturas submetidas as técnicas tradicionais já citadas e estruturas em monobloco. O objetivo da técnica proposta foi de produzir níveis reduzidos de desadaptação marginal, mantendo uma alta resistência estrutural das infraestruturas implanto-retidas.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2227_1.pdf: 12586595 bytes, checksum: ad8daed1f7d07dd24dca08290d9eadc0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Na Construção Naval o campo de soldagem ocupa um lugar de elevada importância pela quantidade de serviços de soldagem elaborados em todo tipo de embarcação de aço. Uma eterna problemática inerente à solda é o fenômeno de distorções oriundas das soldas, efeito indesejável e que causa elevados custos para corrigi-los. A resistência de grandes estruturas como plataformas marítimas e navios depende fundamentalmente de soldas bem elaboradas e por isso há grande necessidade de controlar a qualidade de soldas em Chapas Navais. Este controle é feito por vários tipos de Ensaios Destrutivos e, principalmente, Ensaios Não Destrutivos. Dentre os Ensaios Não Destrutivos se destaca a tecnologia de Radiografia. Desde a descoberta dos raios-X as doses respectivamente os tempos de exposição vem sendo diminuídos gradativamente, sendo que houve um grande progresso com a introdução da Radiografia Digital utilizando os Imaging Plates. A tecnologia utilizada até os meados dos anos 90 não conseguia propor uma qualidade equivalente à radiografia tradicional utilizando filmes susceptíveis à raio-X. Porém hoje em dia a qualidade de radiografias feitas com Imaging Plates têm qualidade equivalentes ou superior daquelas feitas com filmes convencionais. Iniciou-se o desenvolvimento de mais outra tecnologia, de ultra-alta resolução, denominada Digital Detector Array (DDA), que proporciona definitivamente qualidade de imagem superior às imagens concebidas por filmes de radiografia tradicional. O trabalho agora apresentado mostra uma comparação entre os métodos de obtenção de radiografias industriais, Radiografia tradicional com filmes e Imaging Plate (Radiografia Digital). Para isto foram radiografadas chapas soldadas de aço utilizado na indústria naval. De forma geral o processo de soldagem industrial pode gerar diversos tipos de tensões residuais no material soldado, sendo que em alguns casos extremos torna-se necessário algum tratamento térmico tanto antes como após a soldagem. Os parâmetros que definem se há necessidade ou não de tratamentos térmicos são altamente complexos incluindo a energia utilizada na soldagem, processos, liga do material base (neste caso as chapas), material de adição, qualificação do e experiência do operário de soldagem. O objetivo é buscar novas técnicas de obtenção de imagens de radiografia industrial digital, e o processamento dessas imagens utilizando softwares como o MATLABe o ISee!, com o pacote de ferramentas do IPT (Image Processing Toolboxe), e o MEM (Maximum Entropy Method), um método de tratamento disponível em softwares comerciais. Para obtenção das imagens, foram usados filmes IP (Imaging Plate) e um scanner laser. A fonte de raios-X usada foi do tipo portátil de 120kV. Através da imagem radiográfica pode-se observar com maior nitidez o defeito na região de solda. Alguns tipos de defeitos podem provocar a formação e propagação de trincas e o consecutivo colapso da estrutura naval. Após comprovação dos métodos passou-se a análise de radiografias digitais do cordão de solda de uma chapa naval a qual foi radiografada com diversos parâmetros, e, por conseguinte aplicaram-se os métodos de manipulação de radiografias fornecido pelo software ISee, de uma forma mais direta, identificando e dimensionando os defeitos encontrados

Orientador: Lídia Parsekian Martins / Resumo: OBJETIVO: Determinar a potência mais adequada para a solda elétrica em fios de NiTi; mensurar a resistência à tração desta solda; avaliar a superfície da solda microscopicamente e com um rugosímetro digital. MATERIAIS E MÉTODOS: Cento e oitenta pares de fios de NiTi foram divididos em grupos de acordo com seus fabricantes: GI (Orthometric, Marília, Brazil), GII (3M OralCare, St. Paul, CA) e GIII (GAC,York, PA); e soldados por uma máquina de solda elétrica. Cada grupo foi subdividido em subgrupos com soldas de diferentes potências. O estudo foi dividido em duas partes: a primeira parte testou noventa pares de fios soldados desde a potência mínima de união até a potência 0.5 menor àquela que provocou a fratura dos fios durante a solda, de modo que o GI e GII compreendem 6 subgrupos (potências 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 e 5) e o GIII 4 subgrupos (potências 2.5, 3, 3.5 e 4), sendo que cada unidade de potência da máquina utilizada representa 500W. Os pares de fios soldados foram testados em uma máquina de ensaios mecânicos até a ruptura e os valores de resistência máxima foram registrados. Análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey foram realizados para determinar qual potência dentro de cada grupo apresentava a melhor resistência à tração. A segunda parte do estudo utilizou a potência mais adequada para cada fabricante, obtida no estudo anterior, e variou a potência 0.25 para mais e para menos em cada grupo, assim o GI e GII testou as potências 3.75, 4 e 4.25 e o GIII as potências 3... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / OBJECTIVE: To determine the most appropriate power for the electric welding of NiTi wires; measure the weld tensile strength; asses the weld surface microscopically and by a digital profilometer. MATERIALS AND METHODS: One hundred and eighty pairs of NiTi wires were divided into groups according to their manufacturers: GI (Orthometric, Marília, Brazil), GII (OralCare 3M, St. Paul, CA) and GIII (GAC, York, PA); and welded by a welding machine. Each group was divided into subgroups with different powers welding. The study was divided into two parts: the first one tested ninety pairs of welded wires from the minimum power up to a 0.5 below that of the weld fracture, such the GI and GII incluses 6 subgroups (powers 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 and 5) and GIII 4 subgroups (powers 2.5, 3, 3.5 and 4), where in each power unit of the machine is 500W. The welding were tested in a mechanical testing machine until failure and maximum resistance values were recorded. Analysis of variance (ANOVA) and Tukey tests were performed to determine which subgroup showed the best tensile strength. The second part of the study used the most appropriate power for each manufacturer, obtained in the previous study, and varied 0.25 power to up or down in each group, so the GI and GII tested the powers 3.75, 4 and 4.25 and GIII the powers 3.25, 3.5 and 3.75. In a similar way, ninety pairs of wires were welded according to their group and tested to fracture. Scanning electron microscopy with field emission beam and surface roughness testing were made to refine the results on the most appropriate power. ANOVA and Tukey tests were conducted to determine which subgroup within each group had the highest strength and Friedman and Wilcoxon tests were used for the roughness results. RESULTS: In the first study, the 2.5 power exhibited the lower tensile strength...(Complete abstract electronic access below) / Mestre