Um dos mais críticos problemas encontrados na união de materiais distintos é a formação de tensões residuais, que ocorre principalmente pelo fato desses materiais possuírem coeficientes de expansão térmica e condutividades térmicas diferentes. Neste trabalho foi estudada a técnica de soldagem laser entre o aço carbono AISI 1010 e o aço inoxidável AISI 304. Os materiais foram unidos por solda autógena de topo com um laser de Nd:YAG contínuo. O principal objetivo do estudo foi a identificação da influência dos parâmetros de soldagem, pela análise das tensões residuais na zona termicamente afetada (ZTA). Foi executado um planejamento fatorial de três fatores a dois níveis com uma réplica, em que foram variadas a potência, a velocidade de soldagem e a posição focal do feixe laser. Na superfície da amostra foram realizadas medidas de tensão residual pela técnica de difração de raios X, para estudar sua variação em função dos parâmetros investigados. O método do furo cego foi também utilizado para avaliar a tensão residual ao longo da profundidade das amostras até a profundidade de 1 mm. Além das medidas de tensão residual, os cordões de solda foram avaliados por microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV), que tiveram como objetivos determinar a geometria do cordão e mudanças na microestrutura, também foram feitas medidas de microdureza Vickers para se avaliar a extensão da ZTA. Para se avaliar as propriedades mecânicas da união foram realizados ensaios de tração e fadiga. O software MINITAB 15 foi utilizado para a análise das tensões residuais nas diferentes profundidades da ZTA obtidas pelo método do furo cego. Foi utilizada também a regressão estatística baseada nas diferentes influências da entrada e combinação dos fatores na tensão residual geradas nessa união. Os resultados indicam que o desenvolvimento de modelos pode prever as respostas satisfatoriamente e fornecer aos usuários um guia para definir os melhores parâmetros de união. / The dissimilar materials union has the residual stress formation as one of the most critical problems, which occurs mainly because these materials have both different thermal expansion coefficients and thermal conductivities. In this study, it was investigated the laser welding technique between steels, AISI 1010 and AISI 304. The materials were joined by butt autogenous welding with a continuous Nd:YAG laser. The main objective was to identify the welding parameters influence by the residual stresses analysis in the heat affected zone (HAZ). It was executed a factorial design with three-factor at two levels with a replica, which were varied power, welding speed and focal position of the laser beam. Residual stress measurements by the diffraction of X-rays were performed on the sample surface, to study their variation as a function of the parameters investigated. The blind hole method was also used to evaluate the residual stress along the samples depth, up to depth of 1mm. Besides residual stress measurement, weld seams were evaluated by optical and scanned electron microscopy, which were aimed to determine the weld geometry and changes in the microstructure. It was also made Vickers hardness measurements to evaluate the extent of HAZ. To evaluate the mechanical properties of the union were performed tensile and fatigue test. The MINITAB 15 software was used to analyze the residual stresses obtained by the blind hole method at different depths of the HAZ. It was also used statistical regression based on both the influences different and the combination of this input factors, in the residual stress of union. The results indicate that the models can satisfactorily predict the responses and provide users a guide to better define the welding parameters.

Neste trabalho é proposto e avaliado um sistema capaz de monitorar de forma não-destrutiva, não-invasiva, individualizada, em tempo real e em ambiente industrial, a qualidade de soldas produzidas através do processo de solda a ponto resistiva (PSPR), diminuindo ou mesmo eliminando a necessidade dos testes destrutivos, reduzindo custos e aumentando a produtividade. Este sistema de monitoramento é baseado em reconhecimento de padrões, através de redes neurais artificiais do tipo Perceptron multicamadas. As características do processo usadas na entrada da rede neural são os parâmetros ajustados de um modelo matemático parametrizável, criado com o intuito de refletir as propriedades fundamentais da grandeza do processo passível de ser medida e monitorada em tempo real, neste caso a curva de resistência dinâmica. Estes valores ajustados dos parâmetros do modelo são ainda relacionados com os estados ou condições do processo, de forma a permitir a identificação de possíveis causas para falhas detectadas. Para avaliar e validar este sistema, usaram-se dados reais obtidos na produção de lotes de contatos elétricos através do PSPR. Os resultados obtidos mostram que o sistema proposto é capaz de monitorar satisfatoriamente a qualidade do processo investigado, com erro médio quadrático de 16,5 N, na estimação da força de cisalhamento suportada pela solda, no pior caso. O sistema também mostrou-se capaz de identificar a causa para soldas cuja qualidade estimada foi considerada baixa, com taxa de acerto acima de 97%. Esse sistema proposto não contém especificidades de nenhum processo produtivo e, portanto, tem potencial para ser aplicado em outros processos, além do PSPR. / In this work a non-destructive, non-invasive, individualized, real-time system has been proposed and evaluated to monitor the quality of welds produced by resistance spot welding process (RSWP) in industrial environment. This system is able to reduce or eliminate the need for destructive tests, leading to cost reduction and increase in productivity. This monitoring system is based on pattern recognition with multilayer Perceptron artificial neural networks (ANN). The process features used as input of the ANN are adjusted parameters of a parametric mathematic model created to reflect the fundamental properties of the process variable that is measurable in real time, in this work, the dynamic resistance curve. The adjustable model parameters values are related with the process states and conditions, so that it is possible to identify the causes for detected bad quality. In order to evaluate and validate the proposed system, real data obtained in the production of electric contacts by RSWP were used. The results show that the proposed system is capable of properly monitoring the investigated process quality, with a mean square error of 16.5 N, in the estimation of the shear force supported by the weld, in the worst case. The system proved to be able to identify the causes for detected bad quality, with a reliability of more than 97%. The proposed system contains no productive process specificities, and, therefore, can be applied to other processes.

A utilização do aço ASTM A 335 P91 tem sofrido um aumento considerável, especialmente em função da necessidade de materiais com maior resistência à fluência para aplicações em unidades de utilidades (geração de vapor) e de processo. Por ser um material de difícil soldabilidade, diversos problemas são enfrentados durante a construção das unidades e, posteriormente, durante manutenção, geralmente em função de problemas de soldagem oriundos da fase de fabricação e construção. As normas de projeto e construção utilizadas internacionalmente vêm sofrendo adaptações a fim de melhorar a utilização deste material, mas seus requisitos ainda apresentam importantes lacunas em relação às principais práticas recomendadas pela literatura técnica mais atual. Visando uma melhor utilização deste material, obtendo juntas soldadas com propriedades mecânicas e metalúrgicas mais consistentes, o presente trabalho foi desenvolvido avaliando-se a influência de parâmetros de soldagem energia de soldagem e temperatura de tratamento térmico pós-soldagem (TTPS) sobre as propriedades mecânicas e metalúrgicas, incluindo resistência à fluência, de juntas soldadas de aço ASTM A 335 P91. Foram testadas nove juntas soldadas, combinando três níveis de energia de soldagem com três temperaturas de TTPS. Os resultados obtidos indicam que é possível ter melhor controle sobre as propriedades deste material, desde que se opere com níveis mais restritos de energia de soldagem e maiores temperatura de TTPS, observando-se as limitações pertinentes, especialmente no que tange à temperatura crítica de transformação Ac1. / The use of ASTM A 335 P91 has been increased considerably specially because of the need for materials with higher creep resistance for power generation (nuclear and thermoelectric) and oil and gas processing applications. As this is a material with poor weldability, several issues are faced during construction of these unities, and later during maintenance usually associated with welding problems originated in the fabrication and construction phase. The design and construction codes most used worldwide are receiving important revisions targeting to enhance the use condition of this material but its requirements still show important lacks when compared to the main practices recommended by the more recent technical literature. Aiming a better usage of this material obtaining sound welded joints with more consistent metallurgical and mechanical properties, this work was developed assessing the influence of some welding parameters welding heat input and temperature of post-­weld heat treatment (PWHT) on the metallurgical and mechanical properties, including creep strength, of welded joints of ASTM A 335 P91 steel. Nine welded joints were submitted to testing, combining three different levels of welding heat input with three different PWHT temperatures. The results show that it is possible to have a better control over the properties of this material since it is used lower welding heat inputs combined to higher PWHT temperatures, taking care about the limitations regarding the critical transformation temperature Ac1.

A técnica de soldagem apresenta vantagem de união de partes metálicas que permite melhora na adaptação e uniformidade na distribuição das forças mastigatórias, minimizando falhas no tratamento reabilitador. O objetivo foi avaliar a resistência flexural entre três métodos de soldagem diferentes: Chama Direta a maçarico, método TIG - Tungstênio gás inerte (Soldadora NTY - Kernit, Brasil) e o método de solda a Laser (Soldadora Desktop - Dentaurum, Alemanha) comparando a um grupo controle (Monobloco). Os espécimes cilíndricos foram obtidos a partir de canais de cera pré-fabricados com 3mm de diâmetro e 30mm de comprimento, fundidos em liga de Ni-Cr e seccionados transversalmente, formando os grupos T1 e L1. Depois da secção, dez espécimes dos grupos L e T receberam chanfros em 45° para preenchimento, formando os grupos (L2 e T2). As extremidades foram unidas com resina acrílica obedecendo a uma distância pré-determinada, de 0,3mm para o grupo chama direta, 0,1mm para o grupo TIG e juntas do tipo topo a topo para o grupo laser. Os corpos foram incluídos e soldados de acordo com a proposição. Após a soldagem os corpos de prova foram torneados e levados ao teste de flexão. Os dados foram submetidos aos testes estatísticos (ANOVA e Student-Newman-Keuls - p <0,05) para comparações múltiplas. De acordo com os resultados (MPa) o grupo M (1796,55) obteve o maior valor, seguindo pelo grupo C(1370,56), ficando o grupo T1(990,84) com o valor menor. Não houve diferença estatística entre os grupos soldados, existindo somente diferença entre os grupos de teste para o grupo controle em monobloco. No entanto podemos afirmar que o preenchimento parece influenciar discretamente os resultados da resistência flexural no grupo TIG. Conclui-se que o método TIG produz resultado semelhante ao laser e a chama direta, o que é clínica e operacionalmente importante. / The welding technique presents advantage of union of metallic parts that improves the adaptation and appropriate distribution of the bite forces, minimizing flaws in the dental prostheses. The objective was to evaluate the flexural strength in different welding methods: Brazing; Laser (Welder Desktop - Dentaurum, Germany) and Tungsten inert gas - TIG (Welder NTY - Kernit, Brazil), comparing to a control group (non-welded). The cylindrical specimens were obtained from prefabricated wax conduits with 3mm of diameter and 30mm of length, melted in Ni-Cr alloys and split up transversally, forming the groups T1 and L1. After of the section the groups L and T received slices in 45° for fulfill, forming the groups (L2 and T2). The extremities were united with acrylic resin obeying a predetermined distance, from 0,3 mm to the brazing group, 0,1 mm to the TIG group, and in the laser group there wasn\' t any space between the extremities of jointing. The specimes were included and welding in agreement with the proposition, turned and conducted to the flexion test. The data were submitted to the statistical test (ANOVA and Student-Newman-Keuls - p<0,05) for multiple comparisons. According to the results (MPa) the control group (1796,55) obtained the largest average value, followed by the brazing group (1370,56), being the group T1(990,84) with the smallest value. In terms of statistics there was no difference between the groups with welding, existing only difference among the tested groups for the control group. However, we can affirm that the completion seems to influence the results of the resistance flexural discreetly in the TIG group. It can be concluded that the TIG method produces similar result to the laser and the brazing, what is clinical and important operationally.

This study is dedicated to thermoplastic composite joints obtained by an electrical resistance welding procedure. This welding process consists in joining two substrates with an electrical resistor which acts as a heating element melting the polymer substrates. The substrates considered herein are 2mm thick 7-layer hybrid composites, with the following stacking sequence ([0°/90°]G, [0°/90°]C, [45°]C, [0°/90°]C, [45°]C, [0°/90°]C, [0°/90°]G), where G and C denote plies with PPS matrix reinforced by continuous glass or carbon bres, respectively. The heating element is a stainless metallic grid surrounded by two PPS amorphous lms. For a better understanding of the the time evolution of the temperature eld in the welded zone, a heat transfer model was developed in nite element code Abaqus®. The prediction capabilities of the numerical tool were validated by comparing the numerical results with thermocouple measurements. The thermal properties required by the nite element model, viz. the specic heat and the thermal conductivities, were identied from DSC tests and from an inverse identication procedure, respectively. The inverse identication procedure is based on a Levenberg-Marquart algorithm applied to the analysis of specic experiments instrumented with thermocouples and an infra-red camera. Thermal or/and mechanical analyses of anisotropic composite laminates can lead to high computational costs even for linear analyses. Proper Generalized Decomposition constitutes a promising tool to reduce computational costs for multi-dimensional problems such as multi-parametric problems typical of manufacturing process simulations and/or problems with dierent length scales typical of composite laminates. To demonstrate its capabilities and its eciency {including in terms of computation costs for small size problems- PGD technique is applied to the solution of an axisymmetric heat transfer problem. Specimens were manufactured (with a laboratory welding machine designed and built during this study) with dierent processing parameters - eating element geometry, intensity of the electrical current, time evolution of the pressure. DCB specimens were tested to characterize the mechanical toughness under mode I. The analysis with the compliance method of the tests results exhibits two non-negligible energy dissipation mechanisms, related to crack creation and localized plastic deformation, respectively. An original model developed within the internal variable thermodynamics framework is proposed and used to describe the R-curves representative of the ductile behaviour of the DCB specimens. A rst sensitivity analysis of the processing parameters on the joint fracture toughness exhibits the key role of the pressure applied onto the joint during the cooling phase of the welding process. / Este estudo é dedicado a juntas de compósitos termoplásticos soldadas pelo processo de soldagem por resistência elétrica. Este processo consiste em unir dois substratos com um resistor elétrico que atua como um elemento de aquecimento que funde o polímero dos substratos. Os substratos considerados neste trabalho são laminados compósitos híbridos, constituídos de 7 camadas que totalizam 2 mm de espessura, com a seguinte sequencia de empilhamento ([0°/90°]G, [0°/90°]C, [45°]C, [0°/90°]C, [45°]C, [0°/90°]C, [0°/90°]G), onde G e C denotam camadas de PPS reforçadas com fibra de vidro ou carbono, respectivamente. O elemento de aquecimento utilizado é uma malha metálica de aço inoxidável entre dois filmes de PPS (amorfos). Para um melhor entendimento do histórico do campo de temperatura na região soldada, um modelo de transferência de calor foi desenvolvido no pacote de elementos nitos Abaqus®. As capacidades de predição de temperatura do modelo computacional foram validadas a partir da comparação com resultados experimentais de termopares. As propriedades térmicas do modelo em elementos nitos, viz. o calor específico e as condutividades térmicas, foram identificadas a partir de ensaios DSC e de um procedimento de identificação inverso, respectivamente. O procedimento de identificação inversa foi baseado no algoritmo de Levenberg-Marquart aplicado na análise de experimentos específicos intrumentados com termopares e com uma câmera infra-vermelha. A análise térmica ou/e mecânica de laminados compósitos anisotropos podem apresentar elevados cusos computacionais, mesmo para análises lineares. A técnica PGD (Proper Generalized Decomposition) é uma ferramenta promissora na redução de custos computacionais de problemas multidimensionais, tópicos de simulação do processo de manufatura, e/ou problemas multi-escalas, tópico de laminados compósitos. Para demonstrar sua capacidade e sua eficiência, a técnica PGD é aplicada na solução de um problema axissimétrico de transferência de calor. Corpos-de-prova foram fabricados (com a máquina de soldagem laboratorial desenvolvida e construída durante este estudo) com diferentes parâmetros de processamento - geometria do elemento de aquecimento, intensidade da corrente elétrica, histórico de pressão. Corpos-de-prova DCB foram testados para caracterizar a resistência mecânica à propagação de trinca em modo I. A análise com o método da exibilidade dos resultados mostram dois mecanismos predominantes de dissipação de energia, correlatos com a criação da trinca e a localização de deformação plástica, respectivamente. Um modelo original desenvolvido baseado nas variáveis internas termodinâmicas é proposto e usado para descrição das curvas-R representativas do comportamento dúctil dos corpos-de-prova DCB. Uma primeira análise de sensibilidade da resistência à fratura ao variar os parâmetros de processamento mostra que a pressão aplicada na junta durante a etapa de resfriamento desempenha papel fundamental na resistência final da junta.

A utilização de tubos de aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) é comumente o mais indicado, segundo a norma American Petroleum Institute (API) 5L, para o transporte de óleo e de gás sob pressão. Em vista da necessidade de adequar as tubulações em campo de acordo com o relevo de cada região, são realizados curvamentos a quente em tubos. Durante este processo, o tubo sofre tratamentos térmicos, modificam sua microestrutura e propriedades mecânicas. Neste sentido, foram realizados, neste trabalho, tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas nas juntas soldadas. O material utilizado foi o tubo API 5L X80 com diâmetro de 40 polegadas e 16 mm de espessura. Foi realizada a soldagem circunferencial com passe de raiz pelo processo Metal Active Gas (MAG) com curto circuito controlado, gás de proteção 80% Ar e 20% CO2, passes de enchimento e acabamento pelo processo de soldagem com arame tubular (AT) e gás de proteção 75% Ar 25% CO2. Os consumíveis utilizados no passe de raiz foi arame sólido ER80S-G e nos passes de enchimento e acabamento o arame tubular E101T1GM-H8. Realizaram-se combinações de tratamentos térmicos de têmpera e revenimento com variações nas temperaturas de ambos. Para analisar a influência destes tratamentos térmicos foram realizados ensaios de tração, ensaios de microdureza e ensaios de impacto Charpy às temperaturas de -40 ºC e 0 ºC no metal de solda (MS) e na zona afetada pelo calor (ZAC). Alguns tratamentos térmicos realizados aumentaram a resistência à tração e a tenacidade em relação à condição como soldada, mas o melhor tratamento térmico foi o de tempera a partir de 900ºC seguindo de revenimento a 650 ºC. / The use of high strength low alloy steels tubes is commonly the most appropriate for transporting oil and gas under pressure, according to API 5L. In view of the need to adapt the pipes in the field according to the relief of each region, they are held hot bend in pipelines. During the process, the product undergoes thermal treatments which modify its microstructure and mechanical properties. It has been carried out, in this work, heat treatment of quenching and tempering, with the objective of obtaining the best mechanical properties in the welded joints. The material was API 5L X80 pipe with a 40 inch diameter and 16 mm thick. The circumferential welding pass root was done by GMAW with controlled short circuit transfer, shielding gas 80%Ar and 20% CO2. Filling and finishing passes were welded with FCAW using a shielding gas 75% Ar and 25% CO2. Consumables used in the root pass were ER80S-G and in the filling and finishing passes E101T1GM-H8. There were done four heat treatments of quenching and tempering for 2 hours. The results were analyzed by tensile test, hardness and Charpy V impact tests at temperatures of -40 °C and 0 °C in the weld metal and HAZ. The heat treatments influence statistically on the mechanical properties of welded joints related to as welded condition. The best result was quench heat treatment at 900°C followed by tempering at 650°C.

Estudos anteriores mostraram que a soldagem de aço USI-SAC-50 com adição de pó metálico pode promover o aparecimento de microfases que interferem nas propriedades mecânicas. Este trabalho, teve o objetivo de estudar os efeitos de variações nos consumíveis, aporte de calor e do tratamento térmico pós-soldagem na diminuição ou eliminação das microfases. Chapas de aço USI-SAC-50 foram soldadas por arco submerso com adição de pó metálico utilizando-se fluxos de soldagem BX-200 e OK-1071,arames de soldagem EM-12K e EB-2 e aportes de calor de 4,8 kJ/mm e 3,6 kJ/mm. Tensão e corrente foram mantidas em 34 V e 600 A, respectivamente. Após a soldagem, metade das chapas foi submetida a um tratamento térmico de alívio de tensões a 580ºC por 1 h. Foram realizados ensaios mecânicos de dureza, tração a -10ºC e CTOD a -10ºC, assim como foram realizadas metalografias preto e branco e coloridas para identificação e quantificação de fases. As composições químicas obtidas nos cordões de solda foram adequadas para que a quantidade de ferrita acicular presente assegurasse as boas propriedades mecânicas. As mudanças na composição química, em relação à trabalhos anteriores, ocasionadas pela variação dos fluxo e as variações nos aportes de calor promoveram uma sensível diminuição na quantidade de microfase para faixa de 2,5 a 10%. Entre os cordões ensaiados para avaliação de CTOD aquele com maior teor de austenita retida apresentou um CTOD menor, mostrando a influência dessa fase sobre a tenacidade. Também o tratamento térmico de alívio de tensões contribuiu para a diminuição da quantidade de microfase para a faixa de 0 a 1,5%, sendo que a microfase restante apresentou uma forma esferoidal. / Previous studies showed that the welding of steel USI-SAC-50 with addition of metal powder can promote the appearing of one phase that interfere in the mechanical properties. This work had the objective of studying the effects of variations in the consumable ones, contribution of heat input and of the thermal treatment in the decrease or elimination of this phase. Plates of steel USI-SAC-50 were welded by submerged are weld with addition of metal powder being used welding fluxes BX-200 and OK-1071, welding wires EM-12K and EB-2 and heat inputs of 4,8 kJ/mm and 3,6 kJ/mm. Tension and current were maintained in 34 V and 600 A, respectively. After the welding, half of the plates was submitted to a thermal treatment of relief of tensions to 580ºC for 1 h. Mechanical tests of hardness, traction to -10ºC and CTOD to -10ºC were carried out, as well as black and white and colored metalographies were carried out for identification and quantification of phases. The chemical compositions obtained in the weld beads they were appropriate so that the amount of acicular ferrite present assured the good mechanical properties. The changes in the chemical composition, in relation to previous works, caused by the variation of the fluxes and the variations in the heat inputs they promoted a sensitive decrease in the amount of microphase for strip from 2,5 to 10%. The thermal treatment of relief of tensions also contributed to the decrease of the amount of microphase for the strip from 0 to 1,5%, and the remaining microphase presented a spherical shape.

O uso de chapas finas de aço, revestidas ou não, tem sido crescente nos últimos anos, principalmente aquelas que tem revestimento à base de zinco. Isto ocorre tanto na indústria automobilística e mecânica como na construção civil, que geralmente fabricam suas peças e estruturas utilizando um procedimento de soldagem. O objetivo deste trabalho é estabelecer procedimentos de soldagem à arco elétrico com proteção gasosa - GMAW - com transferência por curto circuito, para elementos de chapa fina de aço carbono não revestido e aço zincado, de modo a se obter junções de qualidade aceitável e diminuição das distorções decorrentes dos ciclos térmicos presentes durante a soldagem e, consequentemente a redução das tensões residuais. Em termos de qualidade da solda, propões-se uma combinação de consumíveis disponíveis no mercado, de modo a reduzir os defeitos como: porosidade, respingos, trincas e perda de revestimento. No caso das chapas finas de aço zincado, a melhor combinação de consumíveis encontrada foi: arame com baixo teor de desoxidantes, ER70S-3, e como gás de proteção a mistura 8% CO2 + 92% Ar. Quanto à redução e controle das distorções, três técnicas são utilizadas. A técnica que utiliza em escoadouro dinâmico de calor, formado por um jato de gás refrigerador aplicado logo após o arco de solda durante a soldagem, apresentou maior eficiência na redução das distorções, provenientes do ciclo térmico. / The thin sheet steels, coated or not, has been widely used nowadays, mainly the hot dip galvanized steel sheets. It\'s observed as in the mechanic and automobilist industry as in the civil construction that in manufacturing of pieces and structures employ welding procedures. The aim of this work is to establish procedures to gas metal are welding with short circuit transfer of thin sheet steel elements, not coated and zinc-coated steel, in order to get junctions of acceptance quality and reduction of welding stress and distortion. This distortion arise of the thermal cycles that occur during the welding. In terms of the weld quality is defined the best consumables combination available in the market, in such a way to reduce the weld defects like porosities, spatters, cracks and loss of covering. To galvanized steel sheets, the combination: wire ER70S-3 and mixture 8%CO2 + 92% Ar showed the best performance. Three techniques were employed for control and reduce the welding distortion. One that using a spot heat sink following the arc, in this case the cooling jet, was more efficient that others techniques.

Este estudo avaliou a precisão de duas técnicas de união, a brasagem e a soldagem a laser, em estruturas metálicas de uma prótese clássica de Brånemark. Dez estruturas fundidas em NiCr foram segmentadas em 4 partes e analisadas no MEV em pontos pré-estabelecidos, vestibular e proximal, totalizando 8 pontos de análise para cada estrutura. Na primeira fase, foi mensurada a fenda marginal existente entre o análogo do implante e o abutment UCLA antes da união destes segmentos através da brasagem e da soldagem a laser. Após esta análise inicial, as 10 estruturas foram divididas aleatoriamente em dois grupos. O grupo que seria unido pelo processo da brasagem, utilizando maçarico gás/oxigênio, apresentou uma fenda marginal média de 5,94µm, já o grupo que seria unido através da soldagem a laser, uma fenda marginal média de 7,22µm. Os segmentos de cada estrutura metálica foram parafusados com 10Ncm aos respectivos análogos da plataforma de trabalho e unidos com resina acrílica Pattern Resin LS (GC America Inc, USA). Após a polimerização da resina, a estrutura foi desparafusada e submetida ao processo da brasagem ou da soldagem a laser e analisada no MEV nas mesmas posições pré-estabelecidas antes da união. Esta análise foi realizada na mesma plataforma de trabalho. Para tal, os quatro parafusos de fixação foram rotacionados até que fosse detectada uma leve resistência. Neste momento, somente o parafuso de uma das extremidades recebeu um torque de 10Ncm e os demais parafusos foram soltos. A média das fendas marginais após o processo da brasagem passou a ser de 18,80µm e a média das fendas marginais após a soldagem a laser passou a ser de 12,38µm. A análise de covariância mostrou que a diferença das fendas depois e antes da união através da brasagem foi maior que a diferença das fendas obtidas através da soldagem a laser (p = 0,001). Apesar da brasagem apresentar uma distorção significativamente maior quando comparada à soldagem a laser, ambas mostraram valores de fenda marginal clinicamente aceitáveis. No entanto, ficou evidente a facilidade de execução da técnica a laser em relação à brasagem, principalmente no que tange ao tempo necessário para a realização de cada uma delas. / In this study we assess precision of two union techniques, brazing and laser welding, in metallic structures of a Brånemark classical prosthesis. Ten structures cast in NiCr were segmented in four parts and analyzed in the SEM in pre-established points, vestibular and proximal, in a total of 8 analysis points for each structure. In this first phase, we measured the marginal fissure between the implant analogous and the UCLA abutment before the union of these segments using brazing and laser welding. After this initial analysis, we randomly divided the ten structures in two groups. The group that would be united by the process of brazing, using gas/oxygen blowpipe, presented an average marginal fissure of 5,94µm and the group that would be united by laser welding, an average marginal fissure of 7,22µm. The segments of each metallic structure were screwed with 10Ncm to the respective analogous of the work platform and united with acrylic resin Pattern Resin LS (GC America Inc., USA). After polymerization of the resin, the structure was unscrewed and submitted to process of brazing or laser welding and analyzed in the SEM in the same positions pre-established before the union. This analysis was made in the same work platform. To do so we rotated the four fixation screws until we felt a light resistance. At this moment, only the screw of one of the edges received a torque of 10Ncm and the other screws were released. The average of the marginal fissures after the brazing process was 18,80 µm and the average of the marginal fissures after the laser welding process was 12,38µm. The analysis of the covariance showed that the difference of the fissures after and before the union using brazing was bigger than the difference of the fissures obtained with the laser welding (p = 0,001). Despite the fact that the brazing presents a distortion significantly bigger when compared to the laser welding, both techniques showed clinically acceptable values of marginal fissures. However, it is clear how easy the execution of the laser technique is in relation to the brazing, mainly in relation to the time that is needed for each technique.

A crescente tendência de utilização de materiais austeníticos soldados e cladeados em componentes críticos em alguns setores industriais, como nas indústrias de óleo&gás e nuclear, leva a um aumento na demanda sobre ensaios não-destrutivos confiáveis na avaliação de sua integridade estrutural. Dentre os métodos utilizados na inspeção de soldas cladeados austeníticos estão os métodos de ultrassom por phased array, que são normalmente utilizados na detecção e localização de defeitos. No entanto, componentes com esse tipo de microestrutura são difíceis de inspecionar por phased array devido a anisotropia e inomogeneidade causadas pela microestrutura de grãos grosseiros que costumam levar ao aumento do nível de ruído, ao deslocamento de indicações e ao surgimento de indicações falsas. Sendo assim, a seleção de um método de phased array apropriado precisa levar em conta a habilidade do método em superar os problemas causados pela anisotropia e inomogeneidade. Esta tese apresenta dois métodos de imagem por phased array ultrassônico não-convencionais pensados como formas de ajudar na determinação da integridade de componentes onde soldas e cladeados austeníticos estão presentes. Ambos os métodos tem como base o método de foco total (TFM), sendo que o primeiro é uma extensão do método de leis de atraso adaptativas chamado Método de Foco Total de Atraso Adaptativo (ADTFM) e o segundo método usa fatores de coerência associado à imagens de TFM. A partir dos métodos de imagem aplicados é possível aumentar significativamente a qualidade das imagens por ultrassom em comparação com as imagens padrão obtidas por TFM, especialmente quando foi possível utilizar ambos os métodos combinados. / The increasing trend to use austenitic welded and cladded materials in critical components employed in some industrial sectors, such as the oil&gas and nuclear industries, leads to an increasing demand for their non-destructive assessment by reliable non-destructive methods. Among the methods used to access the integrity of austenitic welds and claddings are the Ultrasonic Phased Array methods, which are usually used to detect the presence and determine the position of defects. However, austenitic welds and claddings are challenging to inspect with Phased Array methods due to the anisotropy and inhomogeneity caused by their coarse grain microstructure, which is capable of increasing noise levels, misplace indications and create false indications. Therefore, the selection of an appropriate phased array method needs to take into account the method’s ability to overcome the impairment caused by anisotropy and inhomogeneity. This thesis presents two non-conventional methods based on ultrasonic phased array imaging techniques designed to assist the structural integrity assessment of components where austenitic welds and clads are present. Both proposed methods are based on the Total Focusing Method (TFM); the first approach is an expansion of the adaptive delay laws concept named Adaptive Delay Total Focusing Method (ADTFM), while the second method uses the coherence weights combined with the TFM images. From the imaging methods applied it was possible to significantly increase the quality of the ultrasonic images in comparison with the standard TFM, primarily when it was possible to combine both approaches.