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.

O desempenho de serras de fita bimetálica depende principalmente das características da junção de suas extremidades, executada pelo processo de soldagem topo-a-topo por centelhamento. Este é um processo de soldagem por resistência, constituído por um aquecimento elétrico, seguido por um rápido forjamento dos materiais. O presente trabalho tem como objetivo, estudar a influência da variação da corrente elétrica, força de recalque e tratamento térmico de revenimento nas microestruturas e propriedades mecânicas das juntas soldadas topo-a-topo por centelhamento. Neste estudo, foram utilizadas amostras de serras de fita bimetálica de 27 mm de largura e 0,9 mm de espessura. O material é um composto bimetálico constituído por aço rápido M42 para os dentes, soldado a um corpo de aço carbono de baixa liga e alta resistência D-6a. As microestruturas e as propriedades mecânicas das amostras soldadas foram investigadas. Foi observado que os parâmetros de soldagem e o revenimento afetam as propriedades mecânicas. A dureza na seção transversal à linha central da solda apresentou valores levemente superiores à respectiva dureza na seção longitudinal. Amostras não revenidas resultaram em maior resistência à tração, associada ao parâmetro de menor temperatura de revenimento. Ficou evidenciado que o revenimento reduziu a dureza e a resistência à tração de todas as amostras. / The performance of bimetal band saw blades depends mainly on the features of joining their ends, carried out by flash butt welding process. This is a resistance welding method, which consists of electrical heating followed by a fast material forging. The present work has the objective of studying the influence of changing the electrical current, upset force and tempering heat treatment on the microstructures and mechanical properties of the flash butt welded joints. In this study, samples of bimetal band saw blades having width of 27 mm and thickness of 0.9 mm were employed. The material consists of a composite M42 high speed steel for the teeth welded together with a D-6a ultra-high strength carbon low alloy steel for the backer. The microstructure and mechanical properties have been investigated. It is pointed out that welding parameters and tempering affected the mechanical properties. The transversal hardness to the welding center line has shown values slightly higher than the respective longitudinal hardness. Non-tempered samples gave the highest tensile strength with the parameter of lowest tempering temperature. It is also found that the tempering reduces the hardness and the tensile strength of all samples.

Este estudo analisou, em um primeiro momento, soldas de trilhos perlíticos para carga pesada soldados pelo processo aluminotérmico e solda topo com centelhamento (Flash butt-weld) focando nas alterações macro e microestruturais, bem como alterações de dureza decorrentes do processo. Uma junta em situação de uso real também foi estudada comparando-se o comportamento de deformação e desgaste à condição sem uso. Todos os casos apresentaram comportamento semelhante na zona afetada pelo calor possuindo perda de dureza em região de microestrutura esferoidizada. A origem desta estrutura foi, então, discutida. A formação de esferoidização pelo fenômeno de redução de energia de interface por movimentação de interfaces sólidas é considerado incompatível com os tempos dos processos utilizados. A hipótese de formação da zona esferoidizada por transformação do eutetóide divorciado (Divorced Eutectoid Transformation, DET) foi testada por meio de simulações de ciclos térmicos em dilatômetro de têmpera, para três diferentes aços. Com base nos resultados é seguro afirmar que o processo envolvido na esferoidização ao final da zona afetada pelo calor de trilhos perlíticos soldados é, de fato, a transformação do eutetóide divorciado. Confirmando esta hipótese, observa-se que o aumento do teor de carbono nos trilhos aumenta a faixa de esferoidização. / This work analyzed, initially, pearlitic heavy haul rail thermite welds and flash buttwelds, focusing in macro and microstructural changes as well as hardness changes occurring due to the processes. A weld in real use was also studied comparing the deformation behavior and wear to the unused condition. All cases presented similar behavior at the heat-affected zone with hardness loss associated to a spheroidized microstructure. The mechanisms for the formation of this structure, was discussed. The spheroidization by solid interface movement, driven by interface energy reduction, is not compatible with the processing times for welding. The hypothesifs of spheroidized region formation by a divorced eutectoid transformation (DET) was tested by simulated heat-treatments using a dilatometer and three different steels. Based on that it is safe to conclude that the process for the formation of an spheroidized zone at the end of the heat-affected zone on welded pearlitic rails is, indeed, the divorced eutectoid transformation. Furthermore, the carbon content was shown to increase spheroidization range.

Os aços inoxidáveis duplex são ligas Fe-Cr-Ni-Mo, apresentando em sua maioria também o N, como elemento de liga, substituindo parcialmente o níquel. Possuem uma microestrutura balanceada, composta de 50% de ferrita (?) e 50% de austenita (?), aproximadamente. Combinam elevadas propriedades mecânicas associadas a excelente resistência à corrosão. Estes aços são classificados conforme a sua composição química. Uma classe recente são os aços duplex baixa liga (lean duplex), que possuem teores de Ni e Mo reduzidos. A soldabilidade dos aços duplex baixa liga, como o UNS S82441, é pior que a dos austeníticos e que alguns aços duplex de outras classes. O presente trabalho tem como objetivo estudar a influência da variação da energia de soldagem na soldabilidade do aço inoxidável duplex UNS S82441, variando-se a energia de soldagem. Foi utilizado o processo MIG/MAG (Metal inerte gás / metal ativo gás) na realização de cordões de solda em chapas com 100 x 300 x 6,1 mm. O metal de adição empregado foi o ER2209 segundo a norma AWS A5.9 e gás de proteção com 98%Ar + 2%O2, com energias de soldagem de 0,85; 1,07 e 1,34 kJ/mm. As juntas soldadas e o metal de base foram caracterizados microestruturalmente utilizando técnicas como: Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Metalografia Quantitativa, Difração de Raios-X, Análise por Difração de Elétrons Retroespalhados (EBSD), Análise por Calorimetria Diferencial e Análise por Dilatometria. As juntas e o metal de base foram caracterizados com relação as suas propriedades mecânicas e de resistência a corrosão com os seguintes ensaios: Ensaio de Microdureza, Ensaio de impacto Charpy V e Ensaio de Corrosão pela técnica de varredura de eletrodo em vibração (Scanning Vibrating Electrode Technique - SVET). Através da análise de imagens com o Microscópio Óptico notou-se a precipitação de austenita de diferentes tipos: alotriomorfa, de Widmanstatten e intragranular e um desbalanceamento da microestrutura para todas as energias de soldagem. O MEV comprovou a existência de fases secundárias, previstas pelo programa do Thermo-calc®. Foram observados maiores valores de microdureza da ferrita e da austenita na zona afetada pelo calor e na zona fundida para o caso em que foi empregado baixa energia de soldagem. A resistência à corrosão destes corpos de prova foi analisada utilizando-se a técnica local de Varredura com Eletrodo Vibratório (SVET). Foi observado que a variação da energia de soldagem influencia de maneira distinta, ao longo do tempo de exposição dos corpos de prova, a corrosão nas diferentes zonas em torno dos cordões de solda. Inicialmente, o cordão de solda com energia de soldagem menor, foi o que sofreu maior intensidade de corrosão e o de maior energia de soldagem, a menor intensidade de corrosão. O cordão de solda de energia intermediária, após 10 horas, foi o que sofreu maior intensidade de corrosão. / Duplex stainless steels are Fe-Cr-Ni-Mo-C alloys, which have a balanced microstructure composed of 50% of ferrite and 50% of austenite, approximately. They combine good mechanical properties and excellent corrosion resistance. These steels are classified according to their chemical composition. A recent class is the lean duplex stainless steels having lower content of Ni and Mo. The weldability of lean duplex steels, like UNS S82441, is worse than that of austenitic and duplex steels of different types. The objective of this work is to study the influence of the variation in welding heat input on lean duplex stainless steel UNS S82441 weldability. GMAW (Gas Metal Arc Welding) was used to weld plates with 100 x 300 x 6.1 mm. The filler metal was ER2209 according to AWS standard A5.9; and shielding gas with 98% Ar + 2% O2 using welding heat inputs of 0.71; 0.98 and 1.42 kJ/mm. Welded joints and base metal were microstructurally characterized using techniques such as optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), quantitative metallography, X-rays diffraction of, analysis by backscattered electrons diffraction (EBSD), analysis by differential calorimetry s and dilatometry . The joints and the base metal were characterized with respect to their mechanical properties and corrosion resistance using the following tests: Microhardness test, Charpy V Impact test and corrosion test by Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET). Through image analysis with an Optical Microscope it was observed that there was an unbalanced microstructure for all welding heat inputs. The SEM showed the existence of secondary phases, confirmed by X-rays diffraction and by the Thermo-calc® program. Higher values of ferrite and austenite microhardness were observed in the heat affected zone and in the fusion zone in the case where low welding energy was used. The corrosion resistance of these specimens was analyzed using the local Vibratory Electrode Scanning Technique (SVET). It was observed that the variation of the welding heat input influences the corrosion in the different zones around the weld beads, during the time of exposure of the specimens. The weld bead with the lowest welding heat input was the one that suffered the highest corrosion intensity and the sample welded with the highest welding energy presented the lowest corrosion intensity.

Este estudo apresenta uma abordagem para a determinação do campo de temperaturas e tensões residuais desenvolvidos durante a soldagem de uma solda do tipo ring-weld. Devido à complexidade da junta soldada e à velocidade de deposição, um modelo de elementos finitos sólido-tridimensional foi elaborado para a solução do campo de temperaturas e tensões residuais. As características não-lineares do fenômeno tais como a dependência das propriedades físicas e mecânicas com a temperatura e a deposição de material ao longo da soldagem foram consideradas neste estudo. Um ensaio com termopares foi realizado com a finalidade de comparação e validação do modelo térmico utilizado. Os resultados obtidos mostraram uma boa correlação entre o ensaio e o modelo numérico, permitindo uma maior confiabilidade para a execução do modelo mecânico subseqüente. Os resultados do modelo mecânico para a determinação das tensões residuais não foram comprovados por ensaio, porém os resultados se apresentaram qualitativamente satisfatórios. / This study presents an approach to determine the temperature field and residual stresses developed during the welding of a ring-weld. Due to the complexity of the welded joint and its deposition speed, a 3D solid finite element model was constructed for solving the temperature and residual stress fields. The non-linear characteristics of the phenomenon such as, the temperature dependence of the physical properties and the material deposition through the welding process were taken into account. A thermocouple test was performed in order to compare and validate the thermal model used. The results obtained have shown a good correlation between the test and numerical model results, allowing a greater reliability to the execution of the subsequent mechanical model. The results of the mechanical model used for determining the residual stresses were not verified by testing, but the results were qualitatively adequate.

Com a descoberta do prÃ-sal, a PetrobrÃs està cada vez mais investindo nas exploraÃÃes de petrÃleo em Ãguas profundas e ultra profundas, o que exige um grande dispÃndio em pesquisa e desenvolvimento (P&D) na Ãrea de produÃÃo. VÃrias estruturas submarinas sÃo soldadas e possuem juntas dissimilares, como por exemplo, em conexÃo de flowlines e risers rÃgidos com os flanges presentes em manifolds e Ãrvores de natal. Esses equipamentos sÃo geralmente protegidos com proteÃÃo catÃdica galvÃnica, a qual promove a liberaÃÃo de Ãons de hidrogÃnio na superfÃcie dos materiais. Esse hidrogÃnio adsorvido migra para regiÃo da junta susceptÃveis, facilitando a propagaÃÃo de defeitos, especialmente a trinca por hidrogÃnio. De uma forma geral este trabalho possui o objetivo de avaliar os efeitos do procedimento de soldagem TIG com alimentaÃÃo de arame frio aplicado no amanteigamento dos aÃos AISI 8630M e ASTM A182 F22, considerando o uso do TTPS em diferentes condiÃÃes de soldagens de juntas dissimilares, bem como avaliar as caracterÃsticas metalÃrgicas e propriedades mecÃnicas da interface dissimilar do amanteigamento. Os materiais de base utilizados foram o AISI 8630M e o ASTM A182F22, soldados com a liga de nÃquel AWS ER NiCrMo-3 utilizando o processo TIG com alimentaÃÃo de arame frio. Em uma primeira etapa foram realizados os testes de Higuchi Convencional e Modificado, onde foram levantados os parÃmetros para aplicaÃÃo da tÃcnica da Dupla Camada. Na segunda etapa foram fabricadas juntas dissimilares com diferentes tÃcnicas de amanteigamento, utilizando os parÃmetros aprovados e reprovados nos testes de Higuchi, como tambÃm o uso ou nÃo do tratamento tÃrmico pÃs-soldagem TTPS. Em seguida, foram retiradas amostras para anÃlises dos fenÃmenos ocorridos na interface dissimilar, assim como, suas caracterÃsticas metalÃrgicas e mecÃnicas. Foi possÃvel, por meio dos testes de Higuchi Convencional e Modificado, determinar para o aÃo AISI 8630M e ASTM A 182 F22 relaÃÃes de parÃmetros de amanteigamento que, sem necessidade do uso do TTPS, resulte em zonas termicamente afetada (ZTA) bem refinadas e com durezas prÃximas da indicada por normas. As ZTA dos aÃos AISI 8630M e ASTM A182 F22 foram compostas basicamente por martensita revenida e bainita, respectivamente, onde foi observado um intenso refino de grÃos nas juntas amanteigadas com as relaÃÃes aprovadas nos testes de Higuchi Convencional e Modificado, enquanto que uma granulaÃÃo grosseira foi observada nas juntas com condiÃÃes reprovadas nos mesmos. Os ensaios de fratura indicaram que, de forma geral, os maiores valores do fator de intensidades de tensÃes (K) foram obtidos quando as pontas do entalhe estÃo localizadas dentro da ZTA. / With the discovery of the pre-salt, Petrobras is increasingly investing in oil explorations in deep water and ultra deep, which requires a large expenditure on research and development in the area of production. Several underwater structures are welded and have dissimilar joints, e.g. in connection of flow lines and risers with rigid flanges present in manifolds and Christmas trees. This equipment are generally protected with galvanic cathode protection, which promotes the release of hydrogen ions on the surface of materials. This adsorbed hydrogen migrates to the joint which region, facilitating the spread of defects, especially the fissure by hydrogen. In general this work has the objective to evaluate the effects of procedure GTAW welding with wire feed cold applied in buttering of AISI 8630M and ASTM A182 F22, considering the use of Post-Weld Heat Treatment (PWHT) in different conditions for welding dissimilar joints, as well as evaluate the metallurgical characteristics and mechanical properties of dissimilar interface of buttering. The materials used were the AISI 8630M and ASTM A182F22, welded with the nickel alloy AWS ERNiCrMo-3 using the GTAW process with cold wire feed. In a first stage were carried Conventional and Modified Higuchi Test, where were raised the parameters for application of the technique of double layer. In the second stage were manufactured dissimilar joints with different buttering techniques, using the parameters approved and disapproved Higuchi tests, as well as the use of PWHT. Then, samples were taken for analysis of the phenomena occurring in dissimilar interface, as well as, metallurgical and mechanical characteristics. It was possible, through the of Conventional and Modified Higuchi Test, determine for Steel AISI 8630M and ASTM A 182 F22 buttering parameters relationships that, without the use of PWHT, resulting in heat affected zone (HAZ) well refined and hardness close indicated by standards. The HAZ AISI 8630M steel and ASTM A182 F22 were composed basically by tempering martensite and bainite, respectively, where it was observed an intense grain refining in the buttery joints with relations adopted in Higuchi tests while a coarse granulation was observed in the joints with disapproved on the same conditions. Fracture tests indicated that, overall, the highest values of stress intensity factor (K) were obtained when the ends of the notch are located inside the HAZ.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Grande parte do petrÃleo nacional encontra-se em ambiente offshore, onde suas condiÃÃes de extraÃÃo apresentam nÃveis crÃticos de tensÃo e um alto potencial corrosivo. Um dos grandes desafios do setor à assegurar as propriedades de juntas submarinas de aÃos soldadas quanto à resistÃncia mecÃnica, tenacidade e dureza, onde as mesmas, expostas a proteÃÃo catÃdica, podem sofrer fragilizaÃÃo por hidrogÃnio. Com o objetivo de evitar a necessidade de tratamento tÃrmico pÃs-soldagem no amanteigamento das juntas, uma alternativa à o emprego da tÃcnica dupla camada, a qual por meio da relaÃÃo adequada de energia de soldagem da primeira e segunda camada, visa-se obter o revenimento e o refino da estrutura com a sobreposiÃÃo de ciclos tÃrmicos. Para selecionar os parÃmetros utilizados nas camadas foram realizados os Testes Higuchi, depositando a liga de nÃquel UNS N06625 no aÃo baixa liga alta resistÃncia AISI 8630M com o processo de soldagem plasma com arco transferido, empregando material de adiÃÃo na forma de pà (PTA). As soldagens foram realizadas variando-se a energia de soldagem, a tÃcnica de soldagem e o gÃs de proteÃÃo. A partir das extensÃes de zona dura (ZD), zona macia (ZM), regiÃo grÃo grosso (ZACGG) e regiÃo grÃo fino (ZACGF) da zona afetada pelo calor obtidas com realizaÃÃo de perfis de microdureza e microscopia Ãtica, foi encontrada uma melhor relaÃÃo de energia, que promovesse o revenimento e o refino da microestrutura da ZAC. Juntas dos aÃos AISI 8630M e ASTM A182 F22 foram amanteigadas com as relaÃÃes de energia obtidas utilizando o processo PTA e enchidas utilizando o processo MIG. Nas interfaces dissimilares geradas entre os aÃos baixa liga alta resistÃncia e a liga de nÃquel UNS N06625 do amanteigamento foi realizada caracterizaÃÃo microestrutural e suas propriedades mecÃnicas foram medidas com a realizaÃÃo de microdureza, dureza e ensaio de fratura, visando avaliar a eficiÃncia dos Testes Higuchi. TambÃm foram analisadas a interface gerada entre a liga de nÃquel na forma de pà (amanteigamento) e na forma de arame (enchimento da junta) com microscopia Ãtica e dureza. As juntas amanteigadas na condiÃÃo indicada pelos testes Higuchi apresentaram um intenso refino na ZAC do aÃo baixa liga. A interface dissimilar apresentou uma composiÃÃo quÃmica intermediÃria entre os aÃos utilizados e a liga de nÃquel. A zona afetada pelo calor (ZAC) das amostras amanteigadas apresentaram uma diminuiÃÃo nos valores de dureza, no entanto para ambos os aÃos esses valores foram superiores aos estabelecidos pelas normas que regem a sua aplicaÃÃo. Os ensaios de fratura indicam que o fator de intensidade de tensÃo (K) encontrado para as amostras amanteigadas foram condizentes com a literatura. / Much of the domestic oil is located offshore environment where their extraction conditions have critical levels of strain and a high corrosion potential. One of the major challenges the sector is to ensure the properties of underwater joints welded steel as the mechanical strength, toughness and hardness, where the same exposed to cathodic protection can suffer hydrogen embrittlement. With the aim of avoiding the need for post-welding heat treatment of the buttering joints, an alternative is the use of double layer technique, which by means of suitable welding power ratio of the first and second layer, the aim is to obtain the tempering and refining structure with overlapping thermal cycles. To select the parameters used in the tests Higuchi layers were carried out by depositing nickel alloy UNS N06625 in high strength low alloy steel AISI 8630M with the process of welding plasma transferred arc, employing filler metal in powder form (PTA). The weldments were performed varying the welding energy, the welding technique and the shielding gas. From extensions harsh zone (HZ), soft zone (SZ), rough grain region (HAZRG) and fine grain region (HAZFG) of the heat affected zone obtained by performing microhardness and optical microscopy, better energy ratio was found, which promotes tempering and refining the microstructure of HAZ. Joints of AISI 8630M and ASTM A182 F22 were buttery with energy ratios obtained using the PTA process and filled using the MIG process. In the dissimilar interfaces generated between the low alloy high strength steels and nickel alloy UNS N06625 buttering the microstructural characterization was performed, and their mechanical properties were measured by carrying out hardness, hardness and fracture test, to evaluate the efficiency of tests Higuchi. The generated interface between the nickel alloy in powder form (buttering) and in the form of wire (joint filler) were anayzed using optical microscopy and hardness tests. The buttery joints in the condition indicated by Higuchi tests showed an intense refining HAZ of the low alloy steel. The dissimilar interface had a chemical composition intermediate between the steel used and nickel alloy. The heat affected zone (HAZ) of buttery showed a decrease in hardness, however for both steels these values of hardness test were higher than those established by the rules governing its application. The fracture test indicate that the fracture stress intensity factor (K) found for the buttery samples were consistent with the literature.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho teve como objetivo avaliar as caracterÃsticas operacionais (geometria da solda e diluiÃÃo) e metalÃrgicas (microestrutura, composiÃÃo quÃmica, microdureza e resistÃncia à corrosÃo) de revestimentos compostos pela mistura das ligas de nÃquel Inconel 625 e Hastelloy C-276 depositadas simultaneamente pelo processo MIG/MAG duplo arame sobre chapas de aÃo ASTM 516 Gr 60. Inicialmente foi realizado um estudo preliminar para conhecer os parÃmetros iniciais de soldagem e os limites operacionais do processo. Em seguida, foram realizados ensaios em simples deposiÃÃo atravÃs da aplicaÃÃo do MÃtodo Taguchi com intuito de selecionar os melhores parÃmetros de cada fator de controle avaliado em um nÃmero reduzido de experimentos. Posteriormente, foram realizados revestimentos iniciais a partir dos parÃmetros selecionados. Em seguida foram realizados revestimentos definitivos nos quais foram feitas anÃlises das caracterÃsticas geomÃtricas e diluiÃÃo, alÃm de uma caracterizaÃÃo metalÃrgica com uso de microscopia Ãtica, microscopia eletrÃnica de varredura e anÃlise de composiÃÃo quÃmica. Ainda foram realizadas anÃlises do perfil de microdureza dos revestimentos, bem como anÃlise de resistÃncia à corrosÃo. Os resultados mostraram que os nÃveis de diluiÃÃo global mÃnimos alcanÃados nos ensaios definitivos foram de aproximadamente 22%. A microestrutura dos revestimentos soldados com a mistura das ligas Inconel 625 e Hastelloy C-276 foi constituÃda de uma maneira geral por uma matriz gama com precipitaÃÃo de fases secundÃrias ricas em niÃbio, molibdÃnio e titÃnio. A anÃlise de composiÃÃo quÃmica revelou que o percentual de Fe na solda à crescente com o aumento da diluiÃÃo. O aumento de Mo, W e reduÃÃo do Fe no metal de solda contribuiu para a formaÃÃo de fases secundÃrias. Em relaÃÃo à microdureza, nÃo houve diferenÃas significativas entre o primeiro e o Ãltimo cordÃo de solda e os valores obtidos foram adequados para revestimento. Jà para a resistÃncia à corrosÃo, algumas amostras atingiram temperatura crÃtica de pite (TCP) de 80ÂC e houve uma relaÃÃo entre os fatores de controle os principais elementos de liga presentes nos revestimentos. / The aim of this work was to evaluate the operational (weld geometry and dilution) and metallurgical characteristcs (microstructure, chemical composition, microhardness and corrosion resistance) of Inconel 625 and Hastelloy C-276 nickel-based alloys weld overlay deposited simultaneously by GMAW Double Wire process on steel plate ASTM 516 Gr 60. Initially a previous study was carried out in order to know the early welding parameters and the operational limits of process. Next, single passes welding trials was conducted by applying Taguchi method aiming to select the best parameters of each control factor studied in a reduced numbers of experiments. After, weld overlays were made based on selected parameters. Next, the definitive weld overlays were deposited on steel plates and thus were analysed the geometric features, dilution and metallurgical characterization using optical microscopy and scanning electron microscopy, also a chemical composition analysis was carried out. The profile of microhardness were also performed, as well as analysis of corrosion resistance. The results showed that the minimal global dilution levels measured on definitive weld overlays were 22% approximately. The microstructure of the weld overlays deposited by mixing Inconel 625 and Hastelloy C-276 was constituted generally by a gamma matrix and secondaries phases enriched in niobium, molybdenum and titanium. The chemical composition analysis revealed that the the percentage of Fe on weld increases when dilution levels rises. The increase in Mo, W and reduction in Fe content on the weld metal contributed to the formation of secondaries phases. Regarding the microhardness, no significative differences between first and last weld bead and the microhardness values obtained were appropriate for weld overlays. For corrosion resistance, some of the samples supported Critical Pitting Temperature (CPT) of 80 ÂC and there were a relation between the controled factors and principals alloy elements presents in the weld overlays.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / As ligas de nÃquel sÃo de fundamental importÃncia para a indÃstria do PetrÃleo devido a suas propriedades mecÃnicas e a resistÃncia a corrosÃo. A liga Inconel 686 como soldada teve sua microestrutura e suas propriedades mecÃnicas estudadas em diversos trabalhos realizados no laboratÃrio de Engenharia de Soldagem da UFC (Universidade Federal do CearÃ), porÃm nÃo existe na literatura estudos sobre os efeitos do envelhecimento tÃrmico na microestrutura desta liga e na sua resistÃncia a corrosÃo. No presente estudo a liga AWS ER NiCrMo-14 (Inconel 686) foi soldada utilizando o processo TIG com alimentaÃÃo de arame frio e envelhecida em temperaturas de 650 ÂC e 950 ÂC por 10, 50, 100 e 200 horas, com o objetivo de analisar a microestrutura formada apÃs o envelhecimento tÃrmico e as suas consequÃncias na resistÃncia a corrosÃo. Os tratamentos de envelhecimento causaram uma intensa precipitaÃÃo em ambas as temperaturas. No tratamento a 650 ÂC ocorreu uma precipitaÃÃo agulhada, de fase P ou  ricas em molibdÃnio, em torno de precipitados maiores de fase P. Na amostra de 950 ÂC nÃo foi observada a precipitaÃÃo fina em torno da precipitaÃÃo maior, mas tambÃm apresentou-se uma intensa precipitaÃÃo, de atà 13,82 %. Os precipitados foram caracterizados por meio de difraÃÃo de raios X (DRX), anÃlises de microscopia eletrÃnica de varredura (MEV), microscopia eletrÃnica de transmissÃo (MET), difraÃÃo de elÃtrons de Ãrea selecionada (SAD), espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Nas amostras de 650 ÂC foram identificados por difraÃÃo de raios X carbonetos do tipo M3C2, M7C3 e fase  e P e por difraÃÃo de elÃtrons foram identificadas fase P. Nas amostras tratadas a 950 ÂC foram identificadas por difraÃÃo de raios X e de elÃtrons as mesmas fases, com exceÃÃo do carboneto do tipo M23C6. Este formou-se em placas prÃximo a interface com o metal de base devido a migraÃÃo de carbono do metal de base (aÃo ASTM A36) para a liga de nÃquel e da alta temperatura que favoreceu sua formaÃÃo. A precipitaÃÃo teve uma grande influÃncia sobre a resistÃncia a corrosÃo das amostras. A liga foi submetida ao ensaio de corrosÃo por imersÃo seguindo a norma ASTM G48 mÃtodo C e algumas amostras apresentaram falhas a temperatura de 40 ÂC. / Nickel based alloys are highly recommended to oil industry due to its mechanical properties and corrosion resistance. The Inconel 686 alloy as-welded had its microstructure and mechanical properties studied in several works in Welding Engineering Laboratory of the UFC (Federal University CearÃ). However, there is no known scientific studies regarding to the effects of thermal aging on the microstructure of this given alloy and its corrosion resistance. This study examines the AWS ER NiCrMo-14 (Inconel 686) alloy in a way that it was TIG welded using cold wire feed and aged at temperatures of 650  C and 950  C for 10, 50, 100 and 200 hours, with the objective to analyze the microstructure formed after aging treatment and its consequences in corrosion resistance. The ageing treatments caused a significant precipitation at both temperatures. In the treatment at 650  C there was a needled precipitation, of P or  phases rich in molybdenum, around larger precipitates. In the sample of 950  C it was not observed the same precipitation as cited above, however, also presented an intense precipitation up to 13.82%. The precipitates were characterized by X-Ray diffraction (XRD) and Scanning Electronic Microscopic (SEM), Transmission Electronic Microscope (TEM), selected area electrons diffraction (SAD) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). At the 650ÂC samples, it could be possible to identify, by using X-Ray diffraction, both M3C2 and M7C3 type carbides, μ and P phase. By using electron diffraction P phase was identified. At the 950ÂC treated samples, it could be possible to identify, by using X-ray diffraction and electron, the same stages that has been told above, except for the carbide M23C6 type. At this type, plaques were formed close to the interface with the base metal due to carbon migration from base metal (ASTM A36 Steel) to the nickel alloy and to the high temperature, which favors its formation. The precipitation had a great influence on the corrosion resistance of the samples. The alloy has been subjected to the immersion corrosion test according to ASTM G48 C method and anything samples had fail in temperature of 40 ÂC.

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.