Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2008. / Submitted by Natália Cristina Ramos dos Santos (nataliaguilera3@hotmail.com) on 2009-09-09T15:46:33Z
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Previous issue date: 2008-09 / Este trabalho apresenta um sistema de monitoramento, detecção e localização de
defeitos na solda a partir do sensoriamento da acústica do arco elétrico do processo
GMAW-S. O desenvolvimento implicou na abordagem de diferentes tecnologias, tais
como: processo GMAW; avaliação de qualidade da solda; isolamento e direcionamento
acústico; aquisição de sinais de tensão do arco, corrente de soldagem e pressão acústica do
arco elétrico do processo; pré-processamento; filtragem convencional e estocástica de
sinais; análise da estabilidade do processo; estabelecimento de parâmetros elétricos e
acústicos de estabilidade do processo e algoritmos de detecção e localização de defeitos.
Também foram desenvolvidos equipamentos, como sistemas de deslocamento de corpos de
prova, direcionador e concentrador de sinais acústicos, dispositivo para a aquisição de
sinais do processo, programa para a análise dos sinais do processo (tensão, corrente e som).
A metodologia deste trabalho consistiu em obter um conjunto ótimo de parâmetros de
soldagem visando gerar a maior estabilidade do processo. Foram feitas soldas repetitivas
ajustando a fonte de energia com o conjunto de parâmetros obtidos. Na execução das
soldas se adquiriu sinais elétricos e acústicos do arco elétrico. Avaliou-se a qualidade da
solda baseada na continuidade da estabilidade dos parâmetros estatísticos dos sinais
elétricos e acústicos. Seguido isso, foram feitas soldas simulando três tipos de defeitos:
variação do stand off, presença de graxa na trajetória da solda e ausência de gás de
proteção. Nessas soldas determinaram-se e quantificaram-se as variações dos parâmetros
estatísticos acústicos de estabilidade e que finalmente foram montadas no algoritmo de
detecção e localização de defeitos. Para a validação da metodologia, foram feitas soldas
sem defeitos e soldas simulando os três defeitos apresentados. Nessas soldas adquiriu-se
apenas o sinal de pressão acústica do arco elétrico. Demonstra-se que a partir da pressão
acústica gerada pelo arco elétrico do processo de soldagem é possível monitorar, detectar e
localizar defeitos sobre a solda. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a monitoring, detection and localization system of welding
defects by acoustic sensing of the electric arc of GMAW-S process. The development
implicated on the approach of different technologies such as: GMAW process; weld
quality evaluation; isolation and acoustic orientation; electrical arc data acquisition, such as
voltage, current and acoustic pressure; pre-processing; signal filtering, stability analysis of
the GMAW process; establishment of electric and acoustic parameters to welding process
stability and algorithms for detection and localization of defects. Equipments were also
developed, such as a plate displacement system, a concentrator of acoustic signs, data
acquisition hardware, software for the process signals analysis (voltage, current and
sound). The methodology of this work consisted on obtaining an optimal amount of weld
parameters to guarantee process stability. Some experiments were done in order to adjust
the weld source with the optimal parameters. During the experiments, the acoustic and
electrical signals of the electrical arc were acquired. The weld quality was evaluated based
on the electric and acoustic statistical parameters stability. Then, some defects were
simulated: the stand off variation, grease insertion and shielding gas flow extinction. In
those experiments the variations of the acoustic statistical parameters stability were
determined and quantified and finally were analyzed by the weld defects detection and
localization algorithm. To validate the methodology, were made welds with and without
defects for later comparison. In these experiments the only signal acquired was the acoustic
pressure of the electric arc. It is demonstrated that by the acoustic pressure generated by
the electric arc it is possible to monitor, detect and localize weld defects.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/1855 |
| Date | 09 1900 |
| Creators | Cayo, Eber Huanca |
| Contributors | Alfaro, Sadek Crisóstomo Absi |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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