Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The phenomenon of cavitation on the metal surface causes erosion decaying components in
operation, in particular the blades of turbines for power generation, accounting for
maintenance costs and losses in electricity generation resulting from periodic stops. The
blades of these turbines, particularly those manufactured by C-Mn steel (carbon -
manganese) are coated by arc welding for stainless steel protective order to present more
uptime or longer intervals between maintenance periods. Among the materials used to coat
these blades are austenitic stainless steels, and stainless steels featured in the Co and Cobased
alloys (commercially Stellites). However, the latter have a high cost. Among the
welding processes applied to the coating, the technique of adding cold wire (GMAW and
GMAW-CW-AF) is presented as an advantageous tender in relation to other techniques
currently existing special and conventional welding. Given the context, this work seeks to
study, apply and evaluate the effect of alloy and austenitic stainless steel alloys Co (CoCrMo
and CoCrW) deposited by GMAW-CW for the purpose of characterization, comparison,
formulation and deposition of new alloys from commercial wire correlating with resistance to
mass loss. The adjustments of welding technique have focused on obtaining the
manufacture of coatings suitable welding parameters. The cavitation wear resistance was
evaluated according to ASTM G 32, correlating microstructure and phases by optical
microscopy, SEM-EDS, chemical composition and optical emission spectrometry analyzes of
the phases present by XRD. The qualities of the welded surfaces have been analyzed by
visual examination and Penetrant Liguid according to standard NT (Nondestructive Testing).
It was found that the coatings showed good weldability without discontinuities or defects with
good surface finish. In the analysis of the coatings of cobalt, the alloy H (Stellite electrode 21
and 309LSi as cold wire) and M (Stellite 6 and 309LSi electrode as cold wire) showed good
performance in resistance to cavitation in similar levels of surface roughness and hardness
when compared to coatings Stellites 21 and 06, made by conventional GMAW process. / O fenômeno da cavitação sobre a superfície metálica provoca à erosão que deteriora
componentes em operação, em particular as pás de turbinas hidráulicas de geração de
energia, sendo responsável por custos da manutenção e perdas em geração de energia
elétrica decorrente das paradas periódicas. As pás dessas turbinas, em especial as
fabricadas pelo aço C-Mn (carbono manganês) são revestidas por soldagem a arco por
aços inoxidáveis a fim de proteção para que apresentem maior tempo de operação ou maior
intervalo entre os períodos de manutenção. Entre os materiais aplicados para revestir essas
pás estão os aços inoxidáveis austeníticos, e em destaque os aços inoxidáveis ao Co e as
ligas à base de Co (comercialmente Stellites). No entanto, estes últimos apresentam alto
custo. Entre os processos de soldagem aplicados para o revestimento, a técnica de adição
de arame frio (GMAW-CW ou GMAW-AF) se apresenta como uma proposta vantajosa em
relação às outras técnicas especiais de soldagem existentes atualmente e convencionais.
Diante do contexto, este trabalho buscou estudar, aplicar e avaliar o efeito das ligas de aço
inoxidáveis austeniticos e ligas de Co (CoCrMo e CoCrW) depositadas pelo processo
GMAW-CW com a finalidade de caracterização, comparação, formulação e deposição de
novas ligas a partir de arame comerciais, relacionando com a resistência à perda de massa.
As adequações da técnica de soldagem têm como foco a obtenção dos parâmetros de
soldagem adequados à confecção dos revestimentos. A resistência ao desgaste por
cavitação foi avaliada segundo a Norma ASTM G 32, correlacionando com a microestrutura
e fases por microscopia óptica, MEV-EDS, composição química por espectrometria de
emissão óptica e análises das fases presentes por DRX. As qualidades das superfícies
soldadas foram analisadas por análise visual e Líquido Penetrante de acordo com a norma
de END (Ensaio Não Destrutivo). Verificou-se que os revestimentos apresentaram boa
soldabilidade, sem descontinuidades ou defeitos, com bom acabamento superficial. Na
análise dos revestimentos de cobalto, as ligas H (eletrodo Stellite 21 e 309LSi como arame
frio) e M (eletrodo Stellite 6 e 309LSi como arame frio) apresentaram bom desempenho de
resistência a cavitação em semelhantes níveis de rugosidade e dureza quando comparados
aos revestimentos de Stellites 21 e 6, feitos pelo processo GMAW convencional. / Doutor em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14763 |
| Date | 29 July 2014 |
| Creators | Silva, Fabio Gonçalves da |
| Contributors | Braga, Eduardo de Magalhães, Ferraresi, Valtair Antonio, Vilarinho, Louriel Oliveira, Silva Junior, Washington Martins da, Alfaro, Sadek Crisóstomo Absi, Abreu, Hamilton Ferreira Gomes de |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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