Fazer pesquisa também é superar adversidades

Resumo não disponível

Effect of filler material on sliding wear resistance of a structural steel welded by GMAW

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito do metal de adição na soldagem, e das microestruturas resultantes, na resistência ao desgaste de juntas soldadas de um aço estrutural ASTM A242, que possui resistência à corrosão atmosférica e é utilizado na fabricação de vagões destinados ao transporte de minério. As amostras foram soldadas através do processo GMAW (Gas Metal Arc Welding), utilizando dois metais de adição que apresentam resistências mecânicas diferentes, AWS ER70S-6 e AWS ER80S-G. A resistência ao desgaste das amostras foi avaliada através de ensaios de microdesgaste por deslizamento linear recíproco, a seco e em uma solução contendo 0,05M NaCl, em três regiões da junta soldada: metal base (MB), metal de solda (MS) e zona afetada pelo calor de grãos grosseiros (ZAC-GG). Após a soldagem, foi observado um aumento nos valores médios de durezas do MS e da ZAC em relação à dureza inicial do metal base. Os resultados dos ensaios de microdesgaste mostraram que o MB apresentou a menor resistência ao desgaste, possivelmente devido à sua microestrutura, que facilitou o desgaste por deformação plástica. A ZAC-GG apresentou a maior resistência ao desgaste entre as três regiões analisadas. Comparando os ensaios realizados nas condições a seco e em solução foi observada uma redução nos valores de coeficiente de atrito quando adicionada uma solução ao sistema, e uma perda de volume das trilhas mais acentuada. Observou-se que a utilização do metal de adição de menor resistência mecânica produziu juntas soldadas com resistência ao desgaste comparável às juntas obtidas com o arame de maior resistência.The aim of the present work was to evaluate the effect of the filler material in the welding and its resulting microstructures on the wear resistance of welded joints of a structural weathering steel ASTM A242 used in wagons for mining. The samples were welded using the GMAW (Gas Metal Arc Welding) process using two filler materials which have different mechanical strength, AWS ER70S-6 and AWS ER80S-G. The wear resistance of the samples was evaluated using a linearly reciprocating sliding microwear test, dry and in a solution containing 0.05M NaCl, in three regions of the welded joint: base metal (BM), weld metal (WM) and coarse grained heat affected zone (CGHAZ).After welding, it was observed an increase in the mean hardness values of the MS and ZAC in comparison to the initial hardness of base metal with the use of both filler metals, and the hardness values in each of these regions were similar. The results of the microwear tests showed that BM presented the lowest wear resistance, possibly due to its microstructure, which facilitated wear by plastic deformation. The CGHAZ showed the highest wear resistance. Comparing the tests carried out under the dry and in solution conditions, a reduction in the coefficient of friction was observed when the solution was added to the system, and the volume loss of the tracks was more pronounced. It was observed that the use of the lower mechanical strength filler material produced welded joints with wear resistance comparable to the joints obtained with the higher strength filler material

Welding cooling rate effects on microstructure of an API 5l x100 steel

The aim of this work was to investigate the influence of five different cooling rates on properties of weld metal (WM) and heat affected zone (HAZ) of an API 5L X100 steel welded by GMAW. Bead on pipe (BOP) welds were made on 100x300 mm sections of a 15.8 mm thickness and 580 mm outside diameter API 5L X100 pipe, through five preheat temperatures (-30, 34, 100, 150 and 200 °C), aiming to obtain different cooling rates. Thermocouples were used to obtain the cooling time from 800 to 500 ºC (Δt8/5) during welding. The microstructures of base metal (BM) and HAZ were analyzed by light microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Hardness measurements were made on the BOP welds in order to identify maximum and minimum values. As expected, due to the different cooling rates during welding, the distinct preheat temperatures have influenced the weld properties. Maximum and minimum HAZ microhardness, and weld metal hardness decrease as the preheat temperature increases. HAZ area, grain size of fine grained HAZ and coarse grained HAZ increase with increasing preheat temperature

Analysis of the influence of flange thickness, web thickness and heat input on angular distortions in fillet joints

Este trabalho utilizou metodologia proposta por teorias de Projeto de Experimentos para quantificar o efeito da energia de soldagem, espessura da aba e espessura da alma na distorção angular em juntas de filete soldadas pelo processo MIG/MAG com modo de transferência curto-circuito. A Análise de Variância identificou como significativos o efeito da energia de soldagem, da espessura da aba e a interação dos fatores energia de soldagem e espessura da aba. Observou-se menores distorções para a combinação de maior energia de soldagem e menor espessura de aba, e para menor energia de soldagem e maior espessura de aba. Adicionalmente, demonstrou-se que o gradiente de temperatura na aba da junta não determina a máxima distorção angular, e sim a máxima temperatura atingida na superfície inferior da aba, com máxima distorção angular obtida para temperatura atingida de 425 °C em ponto na superfície inferior da aba e paralelo à margem do cordão.This work uses a methodology proposed by Experimental Design theories to quantify the effect of heat input, flange thickness and web thickness on angular distortion in welded T- joints by the MIG / MAG process with short-circuit transfer mode. The analysis of Variance identified as significant the effect of the heat input, the thickness of the flange and the interaction of the factors of heat input and thickness of the flange. Minimum distortions were observed for the combination of higher heat input and lower flange thickness, and for lower heat input and higher flange thickness. Additionally, it was demonstrated that the temperature gradient in the flange does not determine the maximum angular distortion, but the maximum temperature reached in the lower surface of the flange, with maximum angular distortion obtained for a temperature reached of 425 °C in point in the lower surface of the flange and parallel to the edge of the weld bead

Influence of flow rate and inlet geometry on the thermal efficiency of a water flow calorimeter

O principal objetivo do presente trabalho é analisar a influência da vazão de água e da geometria na entrada de um calorímetro de fluxo contínuo sobre a eficiência térmica do arco. O procedimento experimental consiste em testar diferentes vazões de água e três configurações geométricas na região de entrada de água no calorímetro: com rolha reta, com difusor cônico e com obstáculo. Os experimentos foram planejados e os resultados avaliados com base na análise de variância estatística de um único fator, no caso, a vazão de água na entrada do calorímetro. Os cordões de solda foram depositados através do processo Gas Metal Arc Welding – GMAW, sobre tubos de aço baixo carbono, usando os mesmos parâmetros e tempo de soldagem. A maior eficiência térmica média de 80,5% foi obtida para a vazão de 4 l/min, com baixo erro estatístico, utilizando rolha de entrada com geometria de difusor cônico, sendo que para vazões menores ou maiores ocorreu diminuição nos valores da eficiência medida. O modelo em que o fluxo entra diretamente no tubo apresentou todos os valores de eficiência térmica do arco com pequeno decréscimo numérico se comparados com o difusor cônico, enquanto a rolha com obstáculo apresentou elevado erro estatístico.The main aim of the present work is to analyze the influence of water flow rate and inlet geometry on the arc thermal efficiency of a continuous water flow calorimeter. The experimental procedure consists of varying water flow rate and testing three different calorimeter inlet seal geometries: straight seal, conical diffuser seal and seal with water flux obstacle. The experiments were designed and the results evaluated based in a one-factor statistical analysis of variance, in this case the inlet calorimeter water flow. The welding beads were deposited on low carbon steel pipes by Gas Metal Arc Welding – GMAW process, using the same parameters and welding time. The highest average thermal efficiency is 80.5% to water flow of 4 l/min, with a low statistical error, using the conical diffuser seal inlet geometry, whereas for smaller or higher flow rates the measured efficiency values were lower. The inlet with straight seal model shown all the arc thermal efficiency values with slightly lower numerical values compared with conical diffuser, while the seal with flux obstacle exhibited high statistical error

Tribocorrosion of similar and dissimilar welded joints using a martensitic steel and a SAE 1010 steel : a preliminary study

A interação entre desgaste e corrosão, ou seja, a tribocorrosão, ocorre em diversas aplicações industriais e biomédicas e pode levar a uma degradação acentuada do material. O objetivo do presente trabalho foi comparar a resistência ao desgaste em meio aquoso de juntas similares de um aço martensítico (Hardox 500), e de juntas dissimilares entre o aço Hardox e um aço SAE 1010. As juntas foram obtidas empregando-se o processo de soldagem arco submerso, com energia de soldagem de 7,7 kJ/cm. Ensaios de microdesgaste por deslizamento linear recíproco foram realizados na presença de água artificial (0,05 M NaCl), em amostras de dois conjuntos soldados, um de materiais similares e outro de materiais dissimilares. As regiões ensaiadas foram os metais de solda (MS) e as zonas afetadas pelo calor (ZAC), estas últimas nas sub-regiões que apresentavam o menor valor de dureza, em cada conjunto. Para comparação, também foram ensaiados os metais-base (MB) do aço SAE 1010 e do aço Hardox. Como as chapas de aço Hardox possuíam um revestimento de silicato de zinco, condição na qual o aço era fornecido, para este aço os ensaios de corrosão-desgaste foram efetuados em amostras com o revestimento, e também sem ele. Dentre todas as condições estudadas, a maior resistência em tribocorrosão foi verificada para o aço Hardox com o revestimento. Das amostras ensaiadas sem revestimento, a degradação ocasionada pela tribocorrosão foi menor no MB do aço Hardox. Nos demais casos, foi observada a corrosão intensificada pelo desgaste, principalmente para o MB do SAE 1010, onde houve a dissolução acentuada do material adjacente à borda da trilha, fora da região de desgaste.Tribocorrosion is the interaction between wear and corrosion, which occur in several industrial and biomedical applications, resulting in a pronounced degradation of the material. The aim of this work was to compare the wear resistance in aqueous solution of similar joints of a martensitic (Hardox 500) steel, and of dissimilar joints between the steels Hardox and SAE 1010. The joints were carried out using submerged arc welding, with an energy input of 7.7 kJ/cm. Reciprocating sliding microwear tests were performed in a solution of 0.05M NaCl, in samples of similar and dissimilar joints. The regions analyzed in tribocorrosion were weld metals (WM) and heat affected zones (HAZ), these in the sub-regions which exhibited the lowest hardness value, in each welded joint. For comparison, tests in base materials (BM) of SAE 1010 and Hardox steels were also performed – in Hardox steels, in samples with and without a coating of zinc silicate. Among all tested conditions, the higher tribocorrosion resistance was observed for the coated Hardox. In the group of samples which were tested without any coating, degradation caused by tribocorrosion process was less significative in the BM of Hardox steel. In the other studied conditions, it was observed wear enhanced corrosion, mainly for the BM of SAE 1010 steel in which occurred an intense dissolution of the material in the area adjacent to the wear track, outside the track

Friction stir spot welding of a TRIP steel : microestructural characterization

Este trabalho tem como objetivo investigar a influência da velocidade de rotação (1.600 RPM e 2.400 RPM) no desenvolvimento microestrutural de um aço TRIP soldado a ponto por fricção e mistura mecânica. Após a execução das soldas, devido aos ciclos térmicos e deformações impostas pelo processo, são observadas três diferentes zonas nas juntas: a zona de mistura (ZM), a zona termomecanicamente afetada (ZTMA), e a zona termicamente afetada (ZTA). O aumento da velocidade de rotação causou um aumento na quantidade de ferrita alotriomorfa formada na ZM, assim como redução na quantidade e tamanho de bainita coalescida e martensita. Na ZTMA a microestrutura é constituída por ferrita, austenita, bainita coalescida e martensita. Enquanto que na ZTA1 a microestrutura é composta por ferrita e austenita retida em todas as velocidades usadas, na ZTA2 há maior transformação da austenita em bainita com o aumento da velocidade de rotação.The aim of this work is to verify the influence of the rotational speed (1600 and 2400 RPM) in the microstructural development of a friction stir spot welded TRIP steel. After the welding, due to the thermal cycles and deformations imposed by the process, three different zones are observed in the joints: the stir zone (SZ), the thermomecanically affected zone (TMAZ), and the heat affected zone (HAZ). The increase in the rotational speed caused an increase in the amount of allotriomorphic ferrite formed in the SZ, and a decrease in the amount and width of the coalesced bainite and martensite. In the TMAZ, the microstructure is composed by ferrite, austenite, coalesced bainite and martensite. While in the HAZ1 the microstructure is constituted by ferrite and retained austenite in all rotational speeds employed, in the HAZ2 there is an increase in the transformation of austenite into bainite by increasing the rotational speed

Estudo da estabilidade do arco elétrico na soldagem subaquática com eletrodos revestidos

Este trabalho teve como objetivo principal o estudo dos fenômenos tlsicos envolvidos na soldagem subaquática molhada por eletrodos revestidos. relacionados ao aumento de pressão hidrostát ica e alterações na composição química do revestimento destes eletrodos. através da análise do componamento do arco elétrico. Utilizando uma câmara para soldagem subaquática, foram simuladas soldagens a diferentes profundidades (5,0; 12,5 e 20.0 m) e, tendo como referência um eletrodo revestido previamente desenvolvido no Laboratório de Soldagem & Técnicas Conexas (LS&TC), os teores dos compostos CaC03 , TiO~ e alumínio no revestimento foram alterados. Todas as soldas foram executadas empregando um dispositivo automático de soldagem e utilizando os mesmos parâmetros (conente. tensão do arco e velocidade de soldagem). Os efeitos das alterações de condições de soldagem e composição química dos eletrodos revestidos foram avaliados. com base no exame visual das juntas, na medição da porosidade presente no metal de solda e na análise dos oscilogramas de tensão e cctTente de soldagem. Além dos métodos tradicionais de aferição da estabilidade através de índices calculados a partir dos valores instantâneos dos parâmetros de soldagem, propôs-se uma forma de análise com base no espectro de freqüências do sinal, obtido através de transformadas de Fourier. Todos os eletrodos testados apresentaram aumento na taxa e no rendimento de deposição com o aumento da profundidade. comprovando o efeito de aumento na densidade de conente na coluna do arco causado pelo aumento da pressão hidrostática. Constatou-se a existência de uma região de transição no modo de transfe rência, de curtos-circuitos para globular, ocorrendo à profundidade de 12,5 m. Para as três profundidades de soldagem estudadas neste trabalho, observou-se uma rutida tendência ao aumento da estabilidade do arco elétrico com o aumento da profundidade, facilmente verificada através da análise dos oscilogramas de soldagem e confirmada pela quantidade de defeitos observados através da inspeção visual dos corpos de prova. Observou-se ameia, que as misturas contendo maiores teores de CaCO:, mostraram-se marcadamente mais estáveis do que as demais, a pequenas profundidades de soldagem