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Uma Metodologia para Análise da Distribuição de Contagem dos Picos de Tensão de Reignição para Avaliação da Estabilidade do Processo GMAW Curto-Circuito 一种分析再点火电压峰值计数分布以评价GMAW短路过程稳定性的方法
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/SI24.07
Guilherme Rezende Bessa Ferreira, Rafael Faria de Abreu Campos, Roberto Malheiros Moreira Filho, Américo Scotti, Moisés Luiz Lagares Jr
Resumo A estabilidade do arco tem sido estudada através de análises estatísticas obtidas dos sinais de tensão de arco e corrente de soldagem. Histogramas e cálculo de estatísticas dos parâmetros tempo de arco aberto e tempo de curto circuito são meios de avaliação da estabilidade dos processos de soldagem. Contudo, estudos relacionados aos picos de tensão de reignição do arco elétrico ainda são pouco explorados. Desta forma, este trabalho apresenta uma metodologia de avaliação da distribuição de picos de reignição do arco do processo Gas Metal Arc Welding por curto-circuito (GMAW-CC). Cordões de solda depositados em chapa plana, variando o gás, foram executados a fim de produzir diferentes distribuições de picos de reignição. O teste qui-quadrado foi aplicado para avaliar a distribuição de frequências observadas de picos de tensão e compará-la com a distribuição hipotética. Um cordão padrão foi comparado com sua repetição e testada a hipótese de distribuições iguais. Os resultados mostraram que existem distribuições estatisticamente iguais de picos de tensão entre cordões de solda. Concluiu-se que a metodologia proposta permitiu o estudo da distribuição de picos de reignição. Também foi demonstrada haver potencialmente uma outra forma de avaliar a estabilidade de arcos em soldagem GMAW-CC, através do teste χ2.
摘要通过对电弧电压和焊接电流信号的统计分析,研究了电弧的稳定性。开弧时间和短路时间参数的直方图和统计计算是评价焊接过程稳定性的一种方法。然而,有关电弧再点火电压峰值的研究还很少。因此,本文提出了一种评估气体金属电弧短路(GMAW-CC)过程中再燃峰分布的方法。将焊缝沉积在平板上,改变气体,以产生不同的再燃峰分布。采用卡方检验评价观察到的电压峰值频率分布,并与假设分布进行比较。将标准线与重复线进行比较,检验等分布假说。结果表明,焊缝间应力峰值分布均匀。结论是,所提出的方法可以研究再燃峰的分布。还证明了另一种评估GMAW-CC焊接电弧稳定性的潜在方法,即χ2试验。
{"title":"Uma Metodologia para Análise da Distribuição de Contagem dos Picos de Tensão de Reignição para Avaliação da Estabilidade do Processo GMAW Curto-Circuito","authors":"Guilherme Rezende Bessa Ferreira, Rafael Faria de Abreu Campos, Roberto Malheiros Moreira Filho, Américo Scotti, Moisés Luiz Lagares Jr","doi":"10.1590/0104-9224/SI24.07","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI24.07","url":null,"abstract":"Resumo A estabilidade do arco tem sido estudada através de análises estatísticas obtidas dos sinais de tensão de arco e corrente de soldagem. Histogramas e cálculo de estatísticas dos parâmetros tempo de arco aberto e tempo de curto circuito são meios de avaliação da estabilidade dos processos de soldagem. Contudo, estudos relacionados aos picos de tensão de reignição do arco elétrico ainda são pouco explorados. Desta forma, este trabalho apresenta uma metodologia de avaliação da distribuição de picos de reignição do arco do processo Gas Metal Arc Welding por curto-circuito (GMAW-CC). Cordões de solda depositados em chapa plana, variando o gás, foram executados a fim de produzir diferentes distribuições de picos de reignição. O teste qui-quadrado foi aplicado para avaliar a distribuição de frequências observadas de picos de tensão e compará-la com a distribuição hipotética. Um cordão padrão foi comparado com sua repetição e testada a hipótese de distribuições iguais. Os resultados mostraram que existem distribuições estatisticamente iguais de picos de tensão entre cordões de solda. Concluiu-se que a metodologia proposta permitiu o estudo da distribuição de picos de reignição. Também foi demonstrada haver potencialmente uma outra forma de avaliar a estabilidade de arcos em soldagem GMAW-CC, através do teste χ2.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1590/0104-9224/SI24.07","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67160893","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 2
Estudo dos Parâmetros de União por Difusão do Aço Inoxidável AISI 316L AISI 316L不锈钢扩散粘结参数的研究
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/SI24.09
M. Mortean, Luís Mateus, Grégori Rosinski, M. B. H. Mantelli
Resumo A união por difusão é uma técnica de união no estado sólido capaz de ligar dois materiais metálicos por meio da difusão atômica na interface de contato, sem o uso de metal de adição. Este processo é adequado para a união de grandes áreas com uma alta resistência mecânica, permitindo ao equipamento operar com elevadas pressões de trabalho, características essenciais em aplicações com mini e micro canais, como em trocadores de calor compactos e reatores. O presente trabalho tem como objetivo estudar a influência dos principais parâmetros de união: temperatura, pressão e tempo, na união de uma junta de aço inoxidável AISI 316L/316L, além de encontrar o conjunto de parâmetros que apresente os melhores resultados. No total, 9 conjuntos de parâmetros foram estudados. As amostras foram avaliadas por ensaios de tração e análises micro estruturais da interface de união. Uma amostra, do metal base na condição de fornecimento (“as received”), foi usada como padrão para as comparações. Com base nos resultados, verificou-se que o parâmetro temperatura foi o que apresentou a maior influência na qualidade da união e que as amostras produzidas com 1040 °C apresentaram resistência mecânica da mesma ordem do metal base.
扩散结合技术是一种不使用添加金属,通过原子扩散在接触界面将两种金属材料结合在一起的固态结合技术。该工艺适用于连接具有高机械阻力的大面积区域,允许设备在高工作压力下运行,这是微型和微通道应用的基本特性,如紧凑的热交换器和反应器。本工作旨在研究温度、压力和时间等主要连接参数对AISI 316L/316L不锈钢接头连接的影响,并找到一组具有最佳效果的参数。共研究了9组参数。通过拉伸试验和结合界面的微观组织分析对试样进行了评价。在供应条件下(“收到时”)的母材样品被用作比较的标准。结果表明,温度参数对粘结质量的影响最大,在1040℃下制备的试样的机械强度与母材相同。
{"title":"Estudo dos Parâmetros de União por Difusão do Aço Inoxidável AISI 316L","authors":"M. Mortean, Luís Mateus, Grégori Rosinski, M. B. H. Mantelli","doi":"10.1590/0104-9224/SI24.09","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI24.09","url":null,"abstract":"Resumo A união por difusão é uma técnica de união no estado sólido capaz de ligar dois materiais metálicos por meio da difusão atômica na interface de contato, sem o uso de metal de adição. Este processo é adequado para a união de grandes áreas com uma alta resistência mecânica, permitindo ao equipamento operar com elevadas pressões de trabalho, características essenciais em aplicações com mini e micro canais, como em trocadores de calor compactos e reatores. O presente trabalho tem como objetivo estudar a influência dos principais parâmetros de união: temperatura, pressão e tempo, na união de uma junta de aço inoxidável AISI 316L/316L, além de encontrar o conjunto de parâmetros que apresente os melhores resultados. No total, 9 conjuntos de parâmetros foram estudados. As amostras foram avaliadas por ensaios de tração e análises micro estruturais da interface de união. Uma amostra, do metal base na condição de fornecimento (“as received”), foi usada como padrão para as comparações. Com base nos resultados, verificou-se que o parâmetro temperatura foi o que apresentou a maior influência na qualidade da união e que as amostras produzidas com 1040 °C apresentaram resistência mecânica da mesma ordem do metal base.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67161603","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Fundente para Recargue por Soldadura con Arco Sumergido a Partir de Ferrocromo-manganeso y Escoria de la Reducción Simultánea de Cromita y Pirolusita 用铁铬锰和同时还原铬铁矿和辉钼矿的炉渣进行埋弧焊再充填的助焊剂
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/si24.24
A. Cruz-Crespo, Lorenzo Perdomo-González, R. Quintana-Puchol, Américo Scotti
Resumen Se aborda la obtención de un fundente para recargue duro por Soldadura con Arco Sumergido (SAW), empleando ferrocromo-manganeso y escoria obtenidos de la reducción carbotérmica simultánea de cromita y pirolusita. El ferrocromo-manganeso y la escoria fueron obtenidos, concibiendo que ambos productos satisfagan los requisitos de los componentes (sistema de aleación y matriz) de un fundente aglomerado para el recargue. El proceso de fusión-reducción para la obtención de la aleación y la escoria fue realizado en horno de arco eléctrico de corriente continua. El vertido fue realizado en agua para facilitar la separación y molienda de los productos de colada. Fue elaborado un fundente experimental, empleando la aleación y escoria obtenida. Fueron obtenidos depósitos por SAW, los cuales fueron caracterizados en cuanto a: composición química, microestructura y dureza. Se concluyó que el fundente obtenido a partir de ferrocromo-manganeso y escoria de la reducción carbotérmica simultánea de cromita y pirolusita, permite depositar un metal apropiado para el trabajo en condiciones de abrasión, que se caracteriza por significativos contenidos de carbono y cromo y una microestructura predominantemente martensítica, con dureza de 63 HRc.
摘要利用铬铁矿和热闪石同时碳热还原得到的铁铬锰渣,通过埋弧焊(SAW)获得了一种硬充料助焊剂。获得了铬铁锰和炉渣,认为这两种产品都能满足烧结熔剂的部件(合金体系和基体)的要求。在此背景下,本文提出了一种新的方法,以获得合金和炉渣的熔融还原过程。为了便于铸造产品的分离和研磨,浇注在水中。利用获得的合金和炉渣制备了一种实验助熔剂。采用电锯法制备了矿床,并对其化学成分、显微组织和硬度进行了表征。认为获得此类从ferrocromo-manganeso同时减少carbotérmica浮渣、铬铁矿和一个金属pirolusita,允许存款适合工作条件的侵蚀,特征是碳和铬的重要内容和主要微结构martensítica 63 HRc,严厉。
{"title":"Fundente para Recargue por Soldadura con Arco Sumergido a Partir de Ferrocromo-manganeso y Escoria de la Reducción Simultánea de Cromita y Pirolusita","authors":"A. Cruz-Crespo, Lorenzo Perdomo-González, R. Quintana-Puchol, Américo Scotti","doi":"10.1590/0104-9224/si24.24","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si24.24","url":null,"abstract":"Resumen Se aborda la obtención de un fundente para recargue duro por Soldadura con Arco Sumergido (SAW), empleando ferrocromo-manganeso y escoria obtenidos de la reducción carbotérmica simultánea de cromita y pirolusita. El ferrocromo-manganeso y la escoria fueron obtenidos, concibiendo que ambos productos satisfagan los requisitos de los componentes (sistema de aleación y matriz) de un fundente aglomerado para el recargue. El proceso de fusión-reducción para la obtención de la aleación y la escoria fue realizado en horno de arco eléctrico de corriente continua. El vertido fue realizado en agua para facilitar la separación y molienda de los productos de colada. Fue elaborado un fundente experimental, empleando la aleación y escoria obtenida. Fueron obtenidos depósitos por SAW, los cuales fueron caracterizados en cuanto a: composición química, microestructura y dureza. Se concluyó que el fundente obtenido a partir de ferrocromo-manganeso y escoria de la reducción carbotérmica simultánea de cromita y pirolusita, permite depositar un metal apropiado para el trabajo en condiciones de abrasión, que se caracteriza por significativos contenidos de carbono y cromo y una microestructura predominantemente martensítica, con dureza de 63 HRc.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67162534","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Efeitos da Espessura da Fita Metálica no Metal de Solda Utilizando Cavacos de Titânio Como Componentes do Fluxo em Arames Tubulares para a Formação de TiC 在管状丝中使用钛屑作为助焊剂成分形成ict的焊缝金属中,金属带厚度的影响
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/si24.29
José Gedael Fagundes Júnior, Alexandre Queiroz Bracarense
Resumo Cavacos de titânio foram utilizados como componentes do fluxo em arames tubulares fabricados a partir da conformação e trefilação de fitas metálicas com espessuras diferentes. Os arames apresentaram diâmetros internos com dimensões diferentes afetando as taxas de preenchimento do fluxo. Para as mesmas condições de soldagem, os arames fabricados com as fitas de maior espessura promoveram maiores taxas de curto circuito na transferência metálica, enquanto que nas fitas finas houve uma transferência mista com curto circuito e globular. O processo se mostrou mais estável nos arames fabricados com a fita mais grossa. Apesar das micrografias evidenciarem áreas com maior presença de TiC, os carbonetos apresentaram uma distribuição bastante uniforme ao longo da solda. Nestas regiões nota-se que os carbonetos apresentaram partículas com tamanhos maiores e formato mais arredondado. Os valores de microdureza apresentaram relação direta com a oferta de titânio no fluxo.
摘要采用不同厚度金属带的成形和拉制而成的管状丝中钛屑作为助焊剂成分。线材的内径不同,尺寸不同,影响填充流量。在相同的焊接条件下,用较厚的带钢制作的焊丝在金属转移中促进了较高的短路率,而在薄带钢中则有短路和球状的混合转移。结果表明,用较厚的带材制作的线材更稳定。尽管显微照片显示了TiC存在的区域,但碳化物在焊缝上的分布相当均匀。在这些区域,碳化物的颗粒尺寸更大,形状更圆。显微硬度值与钛的供应直接相关。
{"title":"Efeitos da Espessura da Fita Metálica no Metal de Solda Utilizando Cavacos de Titânio Como Componentes do Fluxo em Arames Tubulares para a Formação de TiC","authors":"José Gedael Fagundes Júnior, Alexandre Queiroz Bracarense","doi":"10.1590/0104-9224/si24.29","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si24.29","url":null,"abstract":"Resumo Cavacos de titânio foram utilizados como componentes do fluxo em arames tubulares fabricados a partir da conformação e trefilação de fitas metálicas com espessuras diferentes. Os arames apresentaram diâmetros internos com dimensões diferentes afetando as taxas de preenchimento do fluxo. Para as mesmas condições de soldagem, os arames fabricados com as fitas de maior espessura promoveram maiores taxas de curto circuito na transferência metálica, enquanto que nas fitas finas houve uma transferência mista com curto circuito e globular. O processo se mostrou mais estável nos arames fabricados com a fita mais grossa. Apesar das micrografias evidenciarem áreas com maior presença de TiC, os carbonetos apresentaram uma distribuição bastante uniforme ao longo da solda. Nestas regiões nota-se que os carbonetos apresentaram partículas com tamanhos maiores e formato mais arredondado. Os valores de microdureza apresentaram relação direta com a oferta de titânio no fluxo.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67163186","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 1
Keyhole GTAW with Dynamic Wire Feeding Applied to Orbital Welding of 304L SS Pipes 动态送丝锁孔GTAW在304L不锈钢管轨道焊接中的应用
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/SI24.18
K. C. Riffel, R. G. D. Silva, G. Dalpiaz, Cleber Marques, M. B. Schwedersky
Abstract Currently, in the Brazilian Oil and Gas scenario the execution of welding processes for stainless steel consists mostly of manual applications, rendering hard any increase in productivity and repeatability. Therefore, the automation of this step allows several advances such as more reliable results, lower costs and healthier condition for welders. With the aim of developing automation for GTAW welding of these applications, experimental tests were carried out in a 304L stainless steel pipe laid out at 5G position. The samples were orbitally welded by GTAW with dynamic wire feeding process, using a robotic manipulator in two steps of 180º in vertical down progression. The welding parameters and the stable condition obtained are discussed and the weld pool behavior during the root pass was online monitored by HDR (High Dynamic Range) videography. It was possible to reach high welding speed in the root pass, 50 cm/min in a keyhole mode. The wire dynamic movement contributed to reach great process stability and robustness for all joint passes, from root to finishing. The macrographs and x-ray analysis did not indicate discontinuities as porosity nor lack of fusion.
目前,在巴西石油和天然气行业,不锈钢焊接工艺的执行主要由手工操作组成,因此很难提高生产率和可重复性。因此,该步骤的自动化实现了一些进步,例如更可靠的结果,更低的成本和更健康的焊工条件。为了开发这些应用的GTAW焊接自动化,在5G位置布置的304L不锈钢管中进行了实验测试。采用动态送丝的GTAW轨道焊接工艺,采用机械手垂直向下180º两步焊接。讨论了焊接参数及获得的稳定条件,并采用HDR(高动态范围)摄像技术在线监测了焊池在根焊过程中的行为。在根道中可以达到很高的焊接速度,在锁孔模式下可以达到50厘米/分钟。钢丝的动态运动有助于实现从根部到精加工的所有关节通道的巨大工艺稳定性和坚固性。宏观图和x射线分析没有显示不连续性,如孔隙或缺乏融合。
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引用次数: 7
Caracterização Mecânica da Região Soldada de Tailor Welded Blanks (TWB) a Partir do Perfil de Microdureza 从显微硬度剖面对定制焊接毛坯(TWB)焊接区域的力学表征
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/si24.32
G. Assunção, E. Andrade, Wellington Augusto dos Santos, Ivanilza Felizardo, Alexandre Queiroz Bracarense
Resumo No Tailor Welded Blank (TWB) são soldadas chapas de especificações distintas, antes da conformação. Sua caracterização, na região soldada, por métodos convencionais de tração, pode ser dificultada pelo estreito comprimento da solda. Novas metodologias e alternativas são analisadas. Este trabalho visou caracterizar mecanicamente a região soldada de um painel interno de porta veicular, fabricado por TWBs. Realizou-se a caracterização mecânica indireta da região soldada a partir de ensaio de microdureza - normas ASTM-E140 e ISO 18265-2013 - e equação de conversão direta de dureza em limite de resistência à tração (LRT). Os resultados obtidos foram correlacionados com ensaio de tração dos materiais de base, evidenciando qual a melhor conversão. A norma ISO 18265-2013 foi a que mais se aproximou do ensaio direto, com desvio máximo de 30% e mínimo de 9%, sendo o desvio mais acentuado conforme a resistência mecânica do material aumenta. Nos outros métodos, o desvio máximo pode chegar a 40%, sendo menor (11% a 18%, para equação) quando o material apresenta menor LRT. Apesar do desvio observado, a técnica utilizada mostrou-se útil para predizer os estados de deformações e a extensão da zona fundida (ZF) e da zona termicamente afetada (ZTA) de um TWB.
在定制焊接毛坯(TWB)中,不同规格的板材在成形前被焊接。由于焊缝长度较窄,传统拉伸方法对其在焊接区域的表征可能会受到阻碍。分析了新的方法和替代方案。本研究旨在对TWBs制造的车门内板焊接区域进行机械表征。通过ASTM- e140和ISO 18265-2013标准的显微硬度测试和硬度与抗拉强度极限(LRT)的直接转换方程,对焊接区域进行了间接力学表征。结果与基础材料的拉伸试验相关,表明哪一种是最佳的转换。ISO 18265-2013是最接近直接测试的标准,最大偏差为30%,最小偏差为9%,随着材料机械强度的增加,偏差更明显。在其他方法中,最大偏差可达40%,当材料的LRT较低时,最大偏差较小(方程为11% ~ 18%)。尽管观察到偏差,但该技术在预测TWB的变形状态和熔融区(fz)和热影响区(haz)的扩展方面是有用的。
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Fatigue Failure Analysis on Precracked 304 Stainless Steel Components Repaired by Laser with Addition of Nanocomposites 纳米复合材料激光修复预制裂纹304不锈钢构件的疲劳失效分析
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/SI24.08
Jie Wang, Wei-wu Jiang
The service life of components can be extended by repairing fatigue crack with laser so as to improve resource utilization rate. However, the effect of laser repair may be influenced by the instability of laser treatment. To investigate the addition of nanocomposites on the laser repairing effect, fatigue test under uniaxial tension was carried out to evaluate the fatigue life of precracked 304 stainless steel components repaired by laser. According to the results obtained from fatigue tests, a probabilistic fatigue life distribution model considered the sampling size and discreteness of data was established based on the three-parameter Weibull distribution model and three-parameter stress-life equation. The results of probabilistic fatigue life distribution model show that the fatigue life of components repaired by laser with addition of WC nanocomposites can be enhanced significantly, especially the high cycle fatigue life. Moreover, the microstructure of repaired region show that the WC nanoparticles could refine the recrystallized grains and lead to the improvement of strength and toughness of material around crack tip, which are the main reason of improved fatigue life. Meanwhile, smooth surface of repaired region caused by WC nanoparticles can also prevent the initiation of microcracks. Key-words: Fatigue failure; Laser repair; WC nanocomposites; Microstructure.
利用激光修复疲劳裂纹可以延长零件的使用寿命,提高资源利用率。然而,激光修复的效果可能受到激光治疗不稳定性的影响。为了研究纳米复合材料的加入对激光修复效果的影响,采用单轴拉伸疲劳试验对预制裂纹304不锈钢构件进行了激光修复的疲劳寿命评价。根据疲劳试验结果,基于三参数威布尔分布模型和三参数应力-寿命方程,建立了考虑样本量和数据离散性的概率疲劳寿命分布模型。概率疲劳寿命分布模型的结果表明,WC纳米复合材料的加入可显著提高激光修复部件的疲劳寿命,尤其是高周疲劳寿命。修复区显微组织分析表明,纳米WC能够细化再结晶晶粒,提高裂纹尖端周围材料的强度和韧性,是提高疲劳寿命的主要原因。同时,WC纳米颗粒使修复区域表面光滑,也可以防止微裂纹的产生。关键词:疲劳失效;激光修复;WC纳米复合材料;微观结构。
{"title":"Fatigue Failure Analysis on Precracked 304 Stainless Steel Components Repaired by Laser with Addition of Nanocomposites","authors":"Jie Wang, Wei-wu Jiang","doi":"10.1590/0104-9224/SI24.08","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI24.08","url":null,"abstract":"The service life of components can be extended by repairing fatigue crack with laser so as to improve resource utilization rate. However, the effect of laser repair may be influenced by the instability of laser treatment. To investigate the addition of nanocomposites on the laser repairing effect, fatigue test under uniaxial tension was carried out to evaluate the fatigue life of precracked 304 stainless steel components repaired by laser. According to the results obtained from fatigue tests, a probabilistic fatigue life distribution model considered the sampling size and discreteness of data was established based on the three-parameter Weibull distribution model and three-parameter stress-life equation. The results of probabilistic fatigue life distribution model show that the fatigue life of components repaired by laser with addition of WC nanocomposites can be enhanced significantly, especially the high cycle fatigue life. Moreover, the microstructure of repaired region show that the WC nanoparticles could refine the recrystallized grains and lead to the improvement of strength and toughness of material around crack tip, which are the main reason of improved fatigue life. Meanwhile, smooth surface of repaired region caused by WC nanoparticles can also prevent the initiation of microcracks. Key-words: Fatigue failure; Laser repair; WC nanocomposites; Microstructure.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1590/0104-9224/SI24.08","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67160994","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Aplicação da Metodologia para Qualificação de Procedimentos de Soldagem de Tubulações Industriais Conforme Parâmetros dos Códigos ASME B31.3 e ASME SECTION IX* 根据ASME规范B31.3和ASME第IX节*参数对工业管道焊接程序进行鉴定的方法的应用
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/si24.23
A. C. S. Silva, Helen R. Araújo, Vagner A. Macena, J. R. S. Moreno, André A. Vicente, T. F. C. Hermenegildo, T. F. A. Santos
Resumo Este trabalho foi desenvolvido visando auxiliar os profissionais de soldagem quanto as incertezas relacionadas às atividades de fabricação, montagem e manutenção de tubulações em plantas industriais no qual se refere à maneira adequada para a condução de atividades de qualificação de procedimentos de soldagem. Discorre sobre a metodologia de qualificação de procedimentos de soldagem de tubulações industriais conforme os parâmetros dos códigos ASME B31.3 (Tubulação de Processos), sobre trabalhos executados em tubulações de processos industriais e ASME BPV Code SECTION IX (Qualificação de Soldagem, Brasagem e Fusão), norma largamente empregada para a qualificação de operadores e procedimentos de soldagem. O enfoque desse estudo é uma abordagem interpretativa destas normas visando à aplicabilidade para a qualificação de procedimento de soldagem destinados à fabricação de tubulações industriais. A condução desta qualificação, em conformidade com as normas citadas, apresentou resultados bastante satisfatórios dos corpos-de-prova submetidos aos ensaios mecânicos de dobramentos e de resistência à tração. Esses resultados demonstraram a assertividade das variáveis de soldagem empregadas na qualificação a partir dos códigos utilizados. Viabiliza-se, ainda, possibilidades do emprego desse material como complemento e apoio didático nos currículos de engenharia – mais precisamente – nas disciplinas de processos de fabricação.
这项工作是为了帮助焊接专业人员解决与工业工厂管道的制造、装配和维护活动相关的不确定性,这是指进行焊接程序确认活动的适当方式。阐述的评级方法工业管道焊接过程参数的ASME规范B31.3(油管),关于工作流程工业过程和ASME BPV代码部分管道中的九(焊接、钎焊和熔化),评级标准主要用于焊接操作人员的资格,程序。本研究的重点是对这些标准的解释方法,旨在适用于工业管道制造的焊接程序的鉴定。根据上述标准进行这一鉴定,对提交的弯曲和抗拉强度机械试验的试件显示了非常令人满意的结果。这些结果证明了从所使用的代码确认中使用的焊接变量的自信。也有可能使用这种材料作为工程课程的补充和教学支持——更准确地说——在制造过程学科。
{"title":"Aplicação da Metodologia para Qualificação de Procedimentos de Soldagem de Tubulações Industriais Conforme Parâmetros dos Códigos ASME B31.3 e ASME SECTION IX*","authors":"A. C. S. Silva, Helen R. Araújo, Vagner A. Macena, J. R. S. Moreno, André A. Vicente, T. F. C. Hermenegildo, T. F. A. Santos","doi":"10.1590/0104-9224/si24.23","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si24.23","url":null,"abstract":"Resumo Este trabalho foi desenvolvido visando auxiliar os profissionais de soldagem quanto as incertezas relacionadas às atividades de fabricação, montagem e manutenção de tubulações em plantas industriais no qual se refere à maneira adequada para a condução de atividades de qualificação de procedimentos de soldagem. Discorre sobre a metodologia de qualificação de procedimentos de soldagem de tubulações industriais conforme os parâmetros dos códigos ASME B31.3 (Tubulação de Processos), sobre trabalhos executados em tubulações de processos industriais e ASME BPV Code SECTION IX (Qualificação de Soldagem, Brasagem e Fusão), norma largamente empregada para a qualificação de operadores e procedimentos de soldagem. O enfoque desse estudo é uma abordagem interpretativa destas normas visando à aplicabilidade para a qualificação de procedimento de soldagem destinados à fabricação de tubulações industriais. A condução desta qualificação, em conformidade com as normas citadas, apresentou resultados bastante satisfatórios dos corpos-de-prova submetidos aos ensaios mecânicos de dobramentos e de resistência à tração. Esses resultados demonstraram a assertividade das variáveis de soldagem empregadas na qualificação a partir dos códigos utilizados. Viabiliza-se, ainda, possibilidades do emprego desse material como complemento e apoio didático nos currículos de engenharia – mais precisamente – nas disciplinas de processos de fabricação.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67162481","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Avaliação Microestrutural e Resistência à Corrosão de uma Junta Dissimilar entre um Aço de Alta Resistência e Baixa Liga e Aço um Inoxidável Duplex 高强度低合金钢与双相不锈钢异型接头的显微组织评价和耐腐蚀性能
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2019-01-01 DOI: 10.1590/0104-9224/SI24.04
Gulliver Catão Silva, J. Castro, Lecino Caldeira, Moisés Luiz Lagares Junior
Resumo A união entre materiais dissimilares tem sido amplamente aplicada na indústria de petróleo e gás. Em geral, este tipo de soldagem é mais sensível às diferenças de composição química existente entre os metais envolvidos. Diante dessa perspectiva, este trabalho tem por objetivo avaliar, por união autógena, a microestrutura de uma junta soldada entre um aço de alta resistência e baixa liga da classe API 5L X80 e um aço inoxidável duplex UNS S32304. Além disso, estudou-se o comportamento quanto à resistência à corrosão em uma solução simuladora de água do mar. A microestrutura e composição da junta soldada foram avaliadas por microscopia ótica e eletrônica, espectrometria de energia dispersiva (EDS). A resistência à corrosão foi estudada por polarização potenciodinâmica anódica e por ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica. As juntas soldadas apresentaram uma microestrutura que se difere em morfologia de ambos os metais de base, além disso, notou-se a migração de cromo e níquel do duplex para esta região que apresentou uma resistência à corrosão ligeiramente superior ao API. Desta forma, podemos concluir que as propriedades da junta dissimilar são compatíveis com as aplicações, sendo possível sua utilização usufruindo-se das vantagens da soldagem dissimilar.
不同材料的结合在石油和天然气工业中得到了广泛的应用。一般来说,这种类型的焊接对所涉及金属之间的化学成分差异更敏感。鉴于这一观点,本研究旨在评估API 5L X80级高强度低合金钢与UNS S32304双相不锈钢焊接接头的组织。此外,利用光学和电子显微镜、能谱仪(EDS)对焊接接头的微观结构和组成进行了评价。采用阳极电位动态极化和电化学阻抗谱测试研究了其耐腐蚀性。焊接接头表现出两种母材形貌不同的组织,此外,铬和镍从双相迁移到该区域,其耐腐蚀性略高于API。因此,我们可以得出结论,不同接头的性能与应用是兼容的,使其利用不同焊接的优点成为可能。
{"title":"Avaliação Microestrutural e Resistência à Corrosão de uma Junta Dissimilar entre um Aço de Alta Resistência e Baixa Liga e Aço um Inoxidável Duplex","authors":"Gulliver Catão Silva, J. Castro, Lecino Caldeira, Moisés Luiz Lagares Junior","doi":"10.1590/0104-9224/SI24.04","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI24.04","url":null,"abstract":"Resumo A união entre materiais dissimilares tem sido amplamente aplicada na indústria de petróleo e gás. Em geral, este tipo de soldagem é mais sensível às diferenças de composição química existente entre os metais envolvidos. Diante dessa perspectiva, este trabalho tem por objetivo avaliar, por união autógena, a microestrutura de uma junta soldada entre um aço de alta resistência e baixa liga da classe API 5L X80 e um aço inoxidável duplex UNS S32304. Além disso, estudou-se o comportamento quanto à resistência à corrosão em uma solução simuladora de água do mar. A microestrutura e composição da junta soldada foram avaliadas por microscopia ótica e eletrônica, espectrometria de energia dispersiva (EDS). A resistência à corrosão foi estudada por polarização potenciodinâmica anódica e por ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica. As juntas soldadas apresentaram uma microestrutura que se difere em morfologia de ambos os metais de base, além disso, notou-se a migração de cromo e níquel do duplex para esta região que apresentou uma resistência à corrosão ligeiramente superior ao API. Desta forma, podemos concluir que as propriedades da junta dissimilar são compatíveis com as aplicações, sendo possível sua utilização usufruindo-se das vantagens da soldagem dissimilar.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2019-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1590/0104-9224/SI24.04","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67161112","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Fazer Pesquisa Também é Superar Adversidades 做研究也是为了克服逆境
IF 0.6 4区 材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING Pub Date : 2018-12-01 DOI: 10.1590/0104-9224/SI2304.01
José Antônio Esmerio Mazzaferro
{"title":"Fazer Pesquisa Também é Superar Adversidades","authors":"José Antônio Esmerio Mazzaferro","doi":"10.1590/0104-9224/SI2304.01","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI2304.01","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2018-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67160390","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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