Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si26.17
C. R. Xavier, Horácio Guimarães Delgado Junior, Célio de Jesus Marcelo, F. Silva, Gabrielle Cristine Lemos Duarte Freitas, J. A. Castro
Abstract: A well-known challenge is to predict the transformations occurring during the metal alloys welding aiming to control the weldment properties. Thus, this study presents a Thermo-Mechanical-Metallurgical model to numerically predict the thermal history, the solid-state phase transformations, the solidification microstructure and the hardness distribution during and after the welding of high strength low-alloy steels. The model was numerically implemented in an in-house computational code based on the Finite Volume Method, which allowed to dynamically track and calculate the volume fractions of ferrite, pearlite, bainite and martensite at the heat-affected zone, besides the formation and determination of dendrite arm spacing at the fusion zone, whereas the hardness distribution at the heat-affected zone was calculated by applying the phase mixture rule. For this, single-pass autogenous Gas Tungsten Arc Welding welds were numerically simulated and experimentally carried out on high strength low-alloy AISI 4130 steel samples, including their preheating to evaluate the effectiveness of the proposed model to simulate the workpieces welding in different initial thermal conditions and a close agreement between the calculated and experimental results were obtained.
{"title":"A Coupled Thermo-Mechanical-Metallurgical Model Capturing Essential Transformations in the Welding of High Strength Low-Alloy Steels","authors":"C. R. Xavier, Horácio Guimarães Delgado Junior, Célio de Jesus Marcelo, F. Silva, Gabrielle Cristine Lemos Duarte Freitas, J. A. Castro","doi":"10.1590/0104-9224/si26.17","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si26.17","url":null,"abstract":"Abstract: A well-known challenge is to predict the transformations occurring during the metal alloys welding aiming to control the weldment properties. Thus, this study presents a Thermo-Mechanical-Metallurgical model to numerically predict the thermal history, the solid-state phase transformations, the solidification microstructure and the hardness distribution during and after the welding of high strength low-alloy steels. The model was numerically implemented in an in-house computational code based on the Finite Volume Method, which allowed to dynamically track and calculate the volume fractions of ferrite, pearlite, bainite and martensite at the heat-affected zone, besides the formation and determination of dendrite arm spacing at the fusion zone, whereas the hardness distribution at the heat-affected zone was calculated by applying the phase mixture rule. For this, single-pass autogenous Gas Tungsten Arc Welding welds were numerically simulated and experimentally carried out on high strength low-alloy AISI 4130 steel samples, including their preheating to evaluate the effectiveness of the proposed model to simulate the workpieces welding in different initial thermal conditions and a close agreement between the calculated and experimental results were obtained.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67164815","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}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si26.18
Daut de Jesus Nogueira Peixoto Couras, Hélio Cordeiro de Miranda, Francisco Marcondes
Resumo O objetivo deste trabalho é apresentar resultados experimentais e numéricos de soldagem de tubos AISI 304L em operação utilizando o processo TIG. Foi montada e construída uma bancada experimental para soldagem em operação que permite a montagem de um corpo de prova tubular de aço inoxidável AISI 304L e que utiliza água como como fluido de trabalho. Foram realizadas medições de temperatura na superfície interna do tubo, da vazão do fluido e da corrente e tensão de soldagem. Baseado nos dados experimentais obtidos da bancada experimental e, também, nas análises microscópicas, foi desenvolvido um modelo numérico utilizando o método de volumes finitos para prever o ciclo térmico de soldagem e as consequências deste aporte térmico sobre as transformações metalúrgicas. A fonte de energia (arco voltaico) foi modelada como uma superfície gaussiana móvel sobre uma elipsoide. Os resultados obtidos da simulação apresentaram uma boa concordância com os obtidos na bancada experimental, demonstrando que a simulação pode ser utilizada como uma ferramenta confiável para a previsão do processo de soldagem em operação.
{"title":"Experimentação e Simulação Tridimensional de Tubos AISI 304l Via Processo TIG em Operação em Regime Laminar Usando o Método dos Volumes Finitos","authors":"Daut de Jesus Nogueira Peixoto Couras, Hélio Cordeiro de Miranda, Francisco Marcondes","doi":"10.1590/0104-9224/si26.18","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si26.18","url":null,"abstract":"Resumo O objetivo deste trabalho é apresentar resultados experimentais e numéricos de soldagem de tubos AISI 304L em operação utilizando o processo TIG. Foi montada e construída uma bancada experimental para soldagem em operação que permite a montagem de um corpo de prova tubular de aço inoxidável AISI 304L e que utiliza água como como fluido de trabalho. Foram realizadas medições de temperatura na superfície interna do tubo, da vazão do fluido e da corrente e tensão de soldagem. Baseado nos dados experimentais obtidos da bancada experimental e, também, nas análises microscópicas, foi desenvolvido um modelo numérico utilizando o método de volumes finitos para prever o ciclo térmico de soldagem e as consequências deste aporte térmico sobre as transformações metalúrgicas. A fonte de energia (arco voltaico) foi modelada como uma superfície gaussiana móvel sobre uma elipsoide. Os resultados obtidos da simulação apresentaram uma boa concordância com os obtidos na bancada experimental, demonstrando que a simulação pode ser utilizada como uma ferramenta confiável para a previsão do processo de soldagem em operação.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"82 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67164976","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}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/SI25.41
Leonardo Viana Dias, Cláudio Turani Vaz
Resumo: Polímeros são materiais que possuem boa relação resistência peso, baixo custo relativo, boa processabilidade, sendo essas algumas das características que justificam seu uso em diversos setores, substituindo inclusive os materiais metálicos. Apesar da facilidade de processamento, a união de materiais poliméricos não se apresenta como trivial. Entre as dificuldades, a baixa temperatura de degradação, condutividade térmica e capacidade de difusão, são as mais relevantes, dificultando a produção em larga escala de peças maiores e mais complexas com esses materiais. Em meio aos diferentes processos utilizados na união de polímeros, a soldagem por fricção com pino não consumível (Friction Stir Welding) tem se destacado como um dos mais recentes e promissores. Esse processo se baseia na inserção de um pino em rotação no material, que promove a mistura e aquecimento da região de soldagem devido ao atrito proporcionado, propiciando uma soldagem no estado sólido, sem a geração de fumos ou respingo. Nesse trabalho foi realizado um levantamento do estado da arte da soldagem FSW de polímeros termoplásticos. Buscou-se levantar a influência da ferramenta e dos principais parâmetros de processos sobre as soldas produzidas em diferentes tipos materiais pertencentes a essa classe tentando estabelecer correlação com suas propriedades.
{"title":"União de Termoplásticos Pelo Processo Friction Stir Welding: Influência da Ferramenta e Parâmetros do Processo","authors":"Leonardo Viana Dias, Cláudio Turani Vaz","doi":"10.1590/0104-9224/SI25.41","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI25.41","url":null,"abstract":"Resumo: Polímeros são materiais que possuem boa relação resistência peso, baixo custo relativo, boa processabilidade, sendo essas algumas das características que justificam seu uso em diversos setores, substituindo inclusive os materiais metálicos. Apesar da facilidade de processamento, a união de materiais poliméricos não se apresenta como trivial. Entre as dificuldades, a baixa temperatura de degradação, condutividade térmica e capacidade de difusão, são as mais relevantes, dificultando a produção em larga escala de peças maiores e mais complexas com esses materiais. Em meio aos diferentes processos utilizados na união de polímeros, a soldagem por fricção com pino não consumível (Friction Stir Welding) tem se destacado como um dos mais recentes e promissores. Esse processo se baseia na inserção de um pino em rotação no material, que promove a mistura e aquecimento da região de soldagem devido ao atrito proporcionado, propiciando uma soldagem no estado sólido, sem a geração de fumos ou respingo. Nesse trabalho foi realizado um levantamento do estado da arte da soldagem FSW de polímeros termoplásticos. Buscou-se levantar a influência da ferramenta e dos principais parâmetros de processos sobre as soldas produzidas em diferentes tipos materiais pertencentes a essa classe tentando estabelecer correlação com suas propriedades.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"5 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82920814","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}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si26.13
R. Ferraresi, Vitor Calasense de Campos, Gabriel Cicelini, W. Silva, R. Reis, V. Ferraresi
Resumo: Trocadores de calor do tipo casco e tubos são amplamente utilizados em diversos setores, incluindo na indústria de óleo e gás, onde sofrem corrosão sob variadas formas. Atualmente, a inspeção não-destrutiva desses tubos é comumente realizada por Sistema de Inspeção Rotativa Interna (IRIS), técnica de ultrassom reconhecida pela identificação visual das descontinuidades, mas também pelo alto custo operacional, inclusive no quesito baixa velocidade de ensaio. Se contrapondo ao IRIS, tem-se a técnica de Campo Remoto (RFT), teste não-destrutivo baseado em campos magnéticos para indicação de descontinuidades, que vem ganhando espaço pelo menor custo operacional, principalmente relacionado à velocidade de ensaio bastante superior à do IRIS. Diante da forte dependência de interpretação por parte do inspetor e visando uma melhor compreensão de suas variáveis e efeitos, bem como de seu desempenho frente ao ensaio IRIS em diferentes tipos de descontinuidades, este trabalho visa a contribuir para o entendimento da técnica RFT e da influência de seus parâmetros de operação, especificamente frequência de excitação e velocidade de tracionamento da sonda, e efeito da placa de suporte na leitura e interpretação dos resultados. Para tanto, foram realizados ensaios RFT em tubos de aço carbono utilizados em trocadores do tipo casco e tubos com diversas frequências para os canais absoluto e diferencial da sonda. Uma melhor adequação foi verificada quando os canais são submetidos a diferentes frequências, sendo que os valores mais adequados devem ser determinados no momento do ensaio, considerando variações nos tubos, principalmente a permeabilidade magnética. Valores de velocidade de tracionamento da sonda RFT superiores a 568 mm/s dificultam a leitura das descontinuidades. Descontinuidades a menos de 115 mm de distância da placa de suporte não são detectadas pelos canais absoluto e diferencial do RFT, necessitando do canal MIX, que faz a subtração do sinal da placa. Frente ao IRIS, o ensaio RFT, apesar de não permitir intrinsicamente o dimensionamento das descontinuidades, se mostrou bem mais rápido em termos de execução da varredura e com capacidade de detecção similar.
{"title":"Análise de Ensaios Não-Destrutivos para Inspeção de Tubos de Trocadores de Calor do Tipo Casco & Tubos: Campo Remoto (RFT) versus Sistema de Inspeção Rotativa Interna (IRIS)","authors":"R. Ferraresi, Vitor Calasense de Campos, Gabriel Cicelini, W. Silva, R. Reis, V. Ferraresi","doi":"10.1590/0104-9224/si26.13","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si26.13","url":null,"abstract":"Resumo: Trocadores de calor do tipo casco e tubos são amplamente utilizados em diversos setores, incluindo na indústria de óleo e gás, onde sofrem corrosão sob variadas formas. Atualmente, a inspeção não-destrutiva desses tubos é comumente realizada por Sistema de Inspeção Rotativa Interna (IRIS), técnica de ultrassom reconhecida pela identificação visual das descontinuidades, mas também pelo alto custo operacional, inclusive no quesito baixa velocidade de ensaio. Se contrapondo ao IRIS, tem-se a técnica de Campo Remoto (RFT), teste não-destrutivo baseado em campos magnéticos para indicação de descontinuidades, que vem ganhando espaço pelo menor custo operacional, principalmente relacionado à velocidade de ensaio bastante superior à do IRIS. Diante da forte dependência de interpretação por parte do inspetor e visando uma melhor compreensão de suas variáveis e efeitos, bem como de seu desempenho frente ao ensaio IRIS em diferentes tipos de descontinuidades, este trabalho visa a contribuir para o entendimento da técnica RFT e da influência de seus parâmetros de operação, especificamente frequência de excitação e velocidade de tracionamento da sonda, e efeito da placa de suporte na leitura e interpretação dos resultados. Para tanto, foram realizados ensaios RFT em tubos de aço carbono utilizados em trocadores do tipo casco e tubos com diversas frequências para os canais absoluto e diferencial da sonda. Uma melhor adequação foi verificada quando os canais são submetidos a diferentes frequências, sendo que os valores mais adequados devem ser determinados no momento do ensaio, considerando variações nos tubos, principalmente a permeabilidade magnética. Valores de velocidade de tracionamento da sonda RFT superiores a 568 mm/s dificultam a leitura das descontinuidades. Descontinuidades a menos de 115 mm de distância da placa de suporte não são detectadas pelos canais absoluto e diferencial do RFT, necessitando do canal MIX, que faz a subtração do sinal da placa. Frente ao IRIS, o ensaio RFT, apesar de não permitir intrinsicamente o dimensionamento das descontinuidades, se mostrou bem mais rápido em termos de execução da varredura e com capacidade de detecção similar.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67165085","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}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si26.15
B. L. Fernandes, T. P. Ferreira, R. A. Sousa, W. R. P. Pedreira Filho, Denise Lowinsohn
Resumo: Os eletrodos AWS A5.1 E6013 possuem elevado interesse devido a sua ampla empregabilidade. Os revestimentos destes eletrodos podem alterar os resultados da soldagem, tornando-se um interessante objeto de estudo. Uma investigação da composição química dos revestimentos dos eletrodos AWS A5.1 E6013 de quatro fabricantes brasileiros foi realizada usando espectrometria de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (FRXED), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Foram observados nas amostras compostos tais como o dióxido de titânio (TiO2), óxidos e carbonatos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, além de Al e Si na forma de aluminosilicatos. Estes compostos auxiliam na extrusão do revestimento na etapa de fabricação do eletrodo, elevam a basicidade da escória e estabilizam o arco elétrico formado durante a soldagem. Os resultados do ICP-MS mostraram que elementos como Co, Cr, Cu e Ni são adicionados para aumentar a passividade e a resistência mecânica da junta soldada. Resíduos de Pb foram observados com teores até 700 vezes maior que o permitido pela legislação nacional. As presenças destes metais nos revestimentos evidenciam a necessidade de medidas protetivas ao manipular os eletrodos E6013.
{"title":"Evaluation of the Chemical Composition of Coatings Present on AWS A5.1 E6013 Welding Electrodes","authors":"B. L. Fernandes, T. P. Ferreira, R. A. Sousa, W. R. P. Pedreira Filho, Denise Lowinsohn","doi":"10.1590/0104-9224/si26.15","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si26.15","url":null,"abstract":"Resumo: Os eletrodos AWS A5.1 E6013 possuem elevado interesse devido a sua ampla empregabilidade. Os revestimentos destes eletrodos podem alterar os resultados da soldagem, tornando-se um interessante objeto de estudo. Uma investigação da composição química dos revestimentos dos eletrodos AWS A5.1 E6013 de quatro fabricantes brasileiros foi realizada usando espectrometria de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (FRXED), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Foram observados nas amostras compostos tais como o dióxido de titânio (TiO2), óxidos e carbonatos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, além de Al e Si na forma de aluminosilicatos. Estes compostos auxiliam na extrusão do revestimento na etapa de fabricação do eletrodo, elevam a basicidade da escória e estabilizam o arco elétrico formado durante a soldagem. Os resultados do ICP-MS mostraram que elementos como Co, Cr, Cu e Ni são adicionados para aumentar a passividade e a resistência mecânica da junta soldada. Resíduos de Pb foram observados com teores até 700 vezes maior que o permitido pela legislação nacional. As presenças destes metais nos revestimentos evidenciam a necessidade de medidas protetivas ao manipular os eletrodos E6013.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67165191","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}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si26.11
Israel Ricardo de Lima, Silvio Francisco Brunatto, S. L. Henke
Resumo: O reparo por soldagem de regiões erodidas por cavitação em rotores de turbinas hidráulicas é muitas vezes realizado utilizando como metal de adição o aço inoxidável austenítico AISI 309L. Ciclos térmicos provenientes dos sobrepasses, bem como a realização de tratamento térmico de alívio de tensão após a soldagem, induzem a formação de fase sigma na microestrutura do material depositado. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios de cavitação realizados conforme a norma ASTM G32-10 obtidos em depósitos de soldas do aço AISI 309L, com e sem fase sigma resultante de tratamentos térmicos. Os resultados do ensaio de cavitação revelaram que a fase sigma ocasionou a redução de 78% do período de incubação e o aumento de 30% da taxa de erosão máxima em comparação ao material sem esta fase. Infere-se que a redução do período de incubação estaria, a princípio, relacionada a diferenças de propriedades mecânicas entre a fase sigma e a matriz austenítica. Por outro lado, constatou-se que a taxa de erosão máxima seria resultante da presença da fase sigma a qual promoveu a redução da tenacidade do material
{"title":"Influência da Fase Sigma na Resistência à Cavitação em Solda de Reparo de Aço Inoxidável Austenítico AISI 309L","authors":"Israel Ricardo de Lima, Silvio Francisco Brunatto, S. L. Henke","doi":"10.1590/0104-9224/si26.11","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si26.11","url":null,"abstract":"Resumo: O reparo por soldagem de regiões erodidas por cavitação em rotores de turbinas hidráulicas é muitas vezes realizado utilizando como metal de adição o aço inoxidável austenítico AISI 309L. Ciclos térmicos provenientes dos sobrepasses, bem como a realização de tratamento térmico de alívio de tensão após a soldagem, induzem a formação de fase sigma na microestrutura do material depositado. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios de cavitação realizados conforme a norma ASTM G32-10 obtidos em depósitos de soldas do aço AISI 309L, com e sem fase sigma resultante de tratamentos térmicos. Os resultados do ensaio de cavitação revelaram que a fase sigma ocasionou a redução de 78% do período de incubação e o aumento de 30% da taxa de erosão máxima em comparação ao material sem esta fase. Infere-se que a redução do período de incubação estaria, a princípio, relacionada a diferenças de propriedades mecânicas entre a fase sigma e a matriz austenítica. Por outro lado, constatou-se que a taxa de erosão máxima seria resultante da presença da fase sigma a qual promoveu a redução da tenacidade do material","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67164605","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}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/SI26.02
Marcelo T. Veiga, Leandro J. da Silva, A. Rabelo, M. Teixeira, Paulo R. A. Bloemer, G. Verran
Resumo: O presente trabalho teve como objetivo determinar parâmetros de processamento a laser para deposição de revestimentos de Stellite 6 livres de descontinuidades e com geometria adequada sobre aço inoxidável austenítico. Revestimentos foram depositados com uma fonte de laser de diodo, equipada com um cabeçote coaxial contínuo, utilizando diferentes potências do feixe e velocidades de varredura. A geometria (largura, altura, ondulação e diluição) dos revestimentos foi medida por meio de análise da secção transversal. Esses dados obtidos foram utilizados para a modelagem do processo (superfície de resposta) e para estimar parâmetros otimizados (função desejabilidade), que foram posteriormente verificados experimentalmente. A microestrutura dos revestimentos depositados com os parâmetros otimizados foi caracterizada por microscopia óptica e eletrônica de varredura. A seleção adequada dos parâmetros resultou em revestimentos com bom acabamento, livre de descontinuidades superficiais e baixa diluição. Os resultados mostram que a potência do laser teve efeito significativo sobre a diluição, enquanto a velocidade influenciou na altura da camada depositada. A microestrutura resultante do revestimento é composta por dendritas ricas em cobalto e a região interdendrítica com carbonetos de cromo. Os resultados de dureza estão de acordo com o previsto na literatura.
{"title":"Deposição a Laser de Superliga à Base de Cobalto sobre Aço Inoxidável Austenítico","authors":"Marcelo T. Veiga, Leandro J. da Silva, A. Rabelo, M. Teixeira, Paulo R. A. Bloemer, G. Verran","doi":"10.1590/0104-9224/SI26.02","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI26.02","url":null,"abstract":"Resumo: O presente trabalho teve como objetivo determinar parâmetros de processamento a laser para deposição de revestimentos de Stellite 6 livres de descontinuidades e com geometria adequada sobre aço inoxidável austenítico. Revestimentos foram depositados com uma fonte de laser de diodo, equipada com um cabeçote coaxial contínuo, utilizando diferentes potências do feixe e velocidades de varredura. A geometria (largura, altura, ondulação e diluição) dos revestimentos foi medida por meio de análise da secção transversal. Esses dados obtidos foram utilizados para a modelagem do processo (superfície de resposta) e para estimar parâmetros otimizados (função desejabilidade), que foram posteriormente verificados experimentalmente. A microestrutura dos revestimentos depositados com os parâmetros otimizados foi caracterizada por microscopia óptica e eletrônica de varredura. A seleção adequada dos parâmetros resultou em revestimentos com bom acabamento, livre de descontinuidades superficiais e baixa diluição. Os resultados mostram que a potência do laser teve efeito significativo sobre a diluição, enquanto a velocidade influenciou na altura da camada depositada. A microestrutura resultante do revestimento é composta por dendritas ricas em cobalto e a região interdendrítica com carbonetos de cromo. Os resultados de dureza estão de acordo com o previsto na literatura.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"7 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"83848103","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}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/SI26.07
Uttam Acharya, Tanmoy Medhi, Durjyodhan Sethi, S. Choudhury, Abhijit Banik, S. C. Saha, B. S. Roy
The current investigation is a preliminary approach proposing the feasibility of a modified joint configuration namely double-butt-lap (DBL) in the field of friction stir welding (FSW). The main scope of adopting this kind of joint configuration is to essentially eliminate the irregularities in material flow and defects (root gap, kissing bond) that are observed while joining by using the commonly followed simple square butt joint configuration (SSB) technique. Two different geometries of the joint configuration are fabricated on 6 mm thick AA6061-T6 plates. FSW is carried out at a parametric combination of 1100 rpm, 75 mm/min and 1.5° tilt angle. The comparison of the macrographs of DBL with SSB reveals a quite distinct cross-sectional macrostructure of DBL from SSB in terms of material flow in the nugget zone (NZ). Sharp material flow lines without any macro defects are observed in the case of DBL 2. Mechanical test analysis reveals remarkable enhancement in the mechanical properties of some joint configuration of DBL over SSB. The current research work may act as a foundation for future research work in the utility of such configurations in the diverse field of FSW. Key-words: Friction stir welding, joint configuration; Macrostructure; Weld defects; Microstructure; Mechanical properties.
{"title":"A Study on the Implication of Modified Joint Configuration in Friction Stir Welding","authors":"Uttam Acharya, Tanmoy Medhi, Durjyodhan Sethi, S. Choudhury, Abhijit Banik, S. C. Saha, B. S. Roy","doi":"10.1590/0104-9224/SI26.07","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/SI26.07","url":null,"abstract":"The current investigation is a preliminary approach proposing the feasibility of a modified joint configuration namely double-butt-lap (DBL) in the field of friction stir welding (FSW). The main scope of adopting this kind of joint configuration is to essentially eliminate the irregularities in material flow and defects (root gap, kissing bond) that are observed while joining by using the commonly followed simple square butt joint configuration (SSB) technique. Two different geometries of the joint configuration are fabricated on 6 mm thick AA6061-T6 plates. FSW is carried out at a parametric combination of 1100 rpm, 75 mm/min and 1.5° tilt angle. The comparison of the macrographs of DBL with SSB reveals a quite distinct cross-sectional macrostructure of DBL from SSB in terms of material flow in the nugget zone (NZ). Sharp material flow lines without any macro defects are observed in the case of DBL 2. Mechanical test analysis reveals remarkable enhancement in the mechanical properties of some joint configuration of DBL over SSB. The current research work may act as a foundation for future research work in the utility of such configurations in the diverse field of FSW. Key-words: Friction stir welding, joint configuration; Macrostructure; Weld defects; Microstructure; Mechanical properties.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"118 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86800519","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}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.00
{"title":"Errata: Influência do Regime Transiente Sobre a Microdureza e Microestrutura nos Aços ASTM-A36 e SAE-1045 Soldados pelo Processo MAG","authors":"","doi":"10.1590/0104-9224/si25.00","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.00","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67163057","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}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.03
Arnaldo Ruben Gonzalez, Ivan Guerra Machado, Augusto Tomazi
Resumo: O objetivo deste trabalho é entender a influência da polaridade negativa no processo de soldagem MAG Polaridade Variável, em particular para aplicações de revestimento. Para isso foram escolhidos individualmente os parâmetros da polaridade negativa e analisados em relação à distorção angular da junta soldada, utilizando aço ao carbono como metal base e aço inoxidável como metal de adição. Foi aplicada a metodologia de superfície de resposta e o projeto de experimentos Box-Behnken no planejamento e execução do experimento, variando três fatores: tempo de corrente de base positiva, tempo de corrente negativa e corrente negativa, em três níveis cada um. Os três parâmetros principais avaliados apresentaram efeito significativo sobre a distorção angular. O menor valor de distorção angular foi obtido para o tempo da corrente de base positiva (15 ms), tempo de corrente negativa (15 ms) e intensidade de corrente negativa (-50 A). Todos eles apresentaram efeitos significativos no resultado final, responsável pelo menor valor de distorção angular, aproximadamente 0,02748 rad. Posteriormente, foi realizada a validação do modelo matemático para o alvo de menor valor da distorção angular estimado, o erro (%) entre os resultados da distorção angular estimada mediante a equação de regressão e o experimento foi de 3,65%
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