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Type: Dissertação
Title: Estudo exploratório de parâmetros de soldagem de revestimentos com ligas de níquel empregando o processo TIG com alimentação de arame frio
Title in English: Exploratory study of coating welding parameters with nickel alloys using gtaw with cold wire feeding
Authors: Miranda, Edvan Cordeiro de
Advisor: Farias, Jesualdo Pereira
Keywords: Ciência dos materiais;Energia de soldagem;Soldagem
Issue Date: 2009
Citation: MIRANDA, E. C. Estudo exploratório de parâmetros de soldagem de revestimentos com ligas de níquel empregando o processo TIG com alimentação de arame frio. 2009. 133 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009.
Abstract in Brazilian Portuguese: O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo sistemático de parâmetros de soldagem TIG com alimentação de arame frio para aplicação de revestimento de ligas de níquel (UNS N06625, UNS N06686 e UNS N10276) em substratos de aço C-Mn considerando a análise das características geométricas, econômicas e operacionais dos depósitos, de forma a adequar estes revestimentos para as indústrias do Setor de Petróleo e Gás Natural. As soldagens foram realizadas utilizando um robô industrial e um alimentador automático de arame frio. Foi realizado um estudo preliminar para determinar as condições iniciais para exploração dos parâmetros, em seguida realizado a soldagem de um fatorial completo. Em uma última exploração dos parâmetros de soldagem foi aplicado o Método Taguchi para realizar a análise de diversos fatores de controle com um número reduzido de experimentos. O perfil geométrico do cordão de solda foi levantado na seção transversal dos corpos de prova. Após obtenção dos resultados, foram feitos alguns ajustes de modo a realizar soldagens dos revestimentos. Os resultados mostraram que, o correto ajuste da Distância da Ponta do Arame a Peça (DPAP) influenciou na geometria e diluição do cordão de solda e na estabilidade do arco. Foi visto também que para obter menores níveis de diluição, a Distância da Ponta do Eletrodo a Peça (DPEP) depende do nível de energia utilizado, para menores energias utiliza-se menores DPEPs e, para maiores energias, maiores DPEPs devem ser utilizadas. Os níveis de diluição e reforço foram reduzidos com o uso do tecimento. A técnica da energia influenciou de forma significativa na geometria e diluição do cordão de solda. Para uma mesma energia de soldagem e, consequentemente velocidade de resfriamento e aporte térmico semelhantes, podem haver níveis distintos de diluição sem alterações metalúrgicas. O gás de proteção influenciou na diluição e no índice de convexidade (R/L) do cordão de solda, de uma maneira geral, a mistura de argônio e óxido nitroso apresentou a melhor condição para soldagem dos revestimentos. O ajuste da energia pela corrente de soldagem (Tipo I) apresentou melhor eficiência de deposição para baixa energia, já para alta energia, o melhor ajuste se dá pela velocidade de soldagem (Tipo V). Para baixos níveis de diluição, o uso do tecimento reduz de maneira significativa os tempos e custos associados a realização dos revestimentos. Com os resultados obtidos foi possível realizar revestimentos de qualidade com baixos níveis de diluição (<10 %) através do processo TIG com alimentação de arame frio.
Abstract: The aim of this work was to carry out a systematic study of GTAW welding parameters with feeding of cold wire for covering application of nickel alloys (UNS N06625, UNS N06686 and UNS N10276) in substract of steel C-Mn considering the analysis of geometric, economic and operational characteristics of layers, form to adjust these coverings for the industries of the Sector of Oil and Natural Gas. The weldings were carried out employing an industrial robot and an automatic feeder of cold covered. A preliminary study was carried out to determine the initial conditions to exploration of the parameters, after that it was carried through the welding of a complete factorial. In a last exploration of welding parameters was applied the Taguchi Method to carry out to the analysis of diverse factories of control with a reduced number of experiments. The geometric profile of weld filet was raised in the transversal section of the test specimen. After it obtained the results, some adjustments were made to carry out weldings of coverings. The results showed that the correct adjustments of the Distance of the Tip of the Wire Workpiece (DTWW) influenced in the geometry and diluition weld filet and in the arc stability. It was also seen that to obtain minors levels of dilution, a Distance of the Tip of the Electrode Workpiece (DTEW) depends of the level of energy employed, for lesser energies use lesser DTEWs and, for higher energies, higher DTEWs must be used. The levels of dilution and reinforcement were reduced with the use of the weaving technique. The technique of the energy influenced of significant way in the geometry and dilution of the weld filet. For the same energy welding and, consequently nearly equal cooling rate and heat in the sample, it can have diverse levels of the dilution without metallurgical alterations. The protection gas influenced in the dilution and the convexity index (R/L) of the weld metal, in a general way, the mixture of argon and nitrous oxide presented the best condition for welding of coverings. The adjustment of the energy for current welding (Type I) presented the best efficiency of for low energy, already for high energy, the best adjustment is for welding speed (Type V). For low levels of dilution, the use of weaving technique reduced of significant way the times and associates costs accomplishment of coverings. With the results obtained it was possible to carry out coverings of quality with low levels of dilution (<10 %) trough of GTAW process with feeding of cold wire.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16199
Appears in Collections:DEMM - Dissertações defendidas na UFC

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