Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The joining of metals is often associated to metallurgical problems. Specifically, metallurgical
transformations in the HAZ (Heat Affected Zone) can occur, what lead to undesirable
microestructural changes. The HAZ is a difficult region for studying due to its small
dimensions and high thermal gradientes. Thus, in order to overcome this limitation of the
HAZ study, there are in the literature different proposes of HAZ-simulator machines (physical
simulation), which uses the Joule effect for heating specific coupons that cool down by
conduction and convection. This approach intends to simulate the thermal cycle in a real
HAZ obtained in a real welding. However, the use of traditional coupons with cylindrical
geometry presents restrictions of portraying the real case, i.e., the welding. In the cylindrical
geometry option, the obtained thermal cycles do not present temperature gradients closer to
the ones in real weldments. Hence, to overcome this limitation, finite elements modeling
was carried out and different coupon geometries were simulated. The objective is to reach
thermal cycles as close as possible to the ones obtained in a real situation, for a
subsequent physical simulation. This approach showed proper and the physical and
numerical present coherent results. The next step is the physical simulation validation by
comparing to real weldments. This would be the most intuitive way. However, it was
proposed to conduct this validation by determining CCT (Continuous Cooling
Transformation) diagrams. This approach has the advantage of reaching important
technological results at the same time of validating the physical simulation, since CCD
diagrams dedicated to welding are very difficult to find in literature. It is possible to concluded
that the physical simulation does represent the HAZ and can be used to build up CCT
diagrams / Freqüentemente a união de materiais metálicos está associada a problemas metalúrgicos.
Especificamente, podem ocorrer modificações metalúrgicas na ZAC (zona afetada pelo
calor), levando a alterações microestruturais não adequadas. Contudo esta é uma região de
difícil estudo devido a sua pequena dimensão e grandes gradientes térmicos. Assim, a fim
de superar esta limitação com relação ao estudo da ZAC, existem na literatura proposições
de máquinas de simulação física, que fazem uso do Efeito Joule para o aquecimento de
determinados corpos de prova, que se resfriam por condução e convecção, de forma a
simular o ciclo térmico obtido por soldagem real. Entretanto, o uso de corpos de provas
cilíndricos apresenta restrições em retratar o caso real. Nesta opção de geometria cilíndrica,
os ciclos térmicos não apresentam gradientes de temperatura que sejam fiéis àqueles
encontrados em uma soldagem. Desta forma, foram realizadas simulações numéricas em
elementos finitos, variando-se a geometria dos corpos de prova, de forma a obter ciclos
térmicos o mais próximos da realidade para uma posterior simulação física. Esta abordagem
de variação da geometria do corpo de prova calculada via simulação numérica mostrou-se
adequada, onde os resultados obtidos pela simulação física e numérica mostraram-se
coerentes. Como forma de validar os resultados finais obtidos via simulação física, ao invés
de se conduzir soldagens reais, o que seria mais intuitivo, optou-se pelo levantamento de
Diagramas CCT (Transformação em Resfriamento Contínuo) dedicados à soldagem. Este
direcionamento tem a vantagem de se, concomitantemente à validação da simulação física,
atingir resultados tecnologicamente muito importantes que são as curvas CCT de difícil
acesso na literatura. Conclui-se pela viabilidade da simulação física em retratar a ZAC e
pela viabilidade em se conseguir Diagramas CCT para soldagem. / Mestre em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14867 |
| Date | 08 August 2008 |
| Creators | Araújo, Douglas Bezerra de |
| Contributors | Vilarinho, Louriel Oliveira, Scotti, Américo, Goncalves, Rafael Ariza, Ponomarev, Vladimir |
| 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/masterThesis |
| 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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