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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AC9HEV| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Avaliação da ocorrência de constrição mecânica do arco na soldagem A-TIG de aços inoxidáveis austeníticos |
| Authors: | Guilherme Simoes Pandolfi |
| First Advisor: | Paulo Jose Modenesi |
| First Referee: | Maria Celeste Monteiro de Souza Costa |
| Second Referee: | Ivan José de Santana |
| Third Referee: | Herman Sander Mansur |
| Abstract: | O presente trabalho tem como objetivo avaliar, mediante a filmagem do arco e análise dos parâmetros elétricos de soldagem, indícios de sua constrição devido ao isolamento elétrico e térmico causado por fluxos de óxidos de um único componente na soldagem A-TIG e FB-TIG de aços inoxidáveis austeníticos. Avaliou-se, em conjunto com a filmagem, a variação da tensão do arco elétrico e a morfologia do cordão de solda na soldagem A-TIG com diferentes fluxos (SiO2, Cr2O3 e Al2O3), aplicados na superfície do metal base com duas densidades superficiais (30 e 60 g/m2) e aberturas centrais sem fluxo (0, 1, 2 e 4 mm). Os resultados mostraram que não houve mudança significativa na largura do arco elétrico nas condições experimentais utilizadas, não comprovando uma possível constrição mecânica no arco elétrico devido ao isolamento elétrico e térmico causado pelos fluxos. A filmagem lateral do arco elétrico indicou sua deflexão em sentido oposto ao de seu avanço para os três fluxos, sendo o efeito causado pelo fluxo de sílica o mais significativo. A colocação de uma abertura central sem fluxo causou, comparado aos testes sem abertura, a diminuição da penetração e da área fundida do cordão, além da redução da largura do cordão. Observou-se que valor mínimo da largura do cordão ocorreu, em média, para uma abertura em torno de 2 mm. Embora a redução da largura do cordão com a presença da abertura central sem fluxo seja esperada considerando-se a existência de constrição mecânica, este resultado também pode estar relacionado com a convecção de Marangoni. Assim, devido à ausência de indícios de constrição do arco na sua filmagem, e levando em conta o comportamento da morfologia do cordão de solda em relação à presença da abertura central sem fluxo, os resultados deste trabalho apoiam a hipótese de que a convecção de Marangoni seja o principal mecanismo responsável pelo aumento de penetração na soldagem A-TIG de aços inoxidáveis austeníticos. |
| Abstract: | This paper aims to evaluate, by filming the electrical arc and evaluating its electrical parameters, indications of its constriction by the thermal and electrical insulation caused by oxides of a single component in A-TIG and FB-TIG welding of austenitic stainless steels. Changes in arc dimensions, in its electric voltage and in weld bead morphology by three single component oxide fluxes (SiO2, Cr2O3 e Al2O3) applied with two surface densities (30 e 60 g/m2), and with and without a flux free central strip (of 1, 2, and 4 mm) were studied. Results showed no significant change in width of the electric arc for the experimental conditions used, therefore, not supporting a possible mechanical constriction in the electric arc by oxide electrical and thermal insulation. Lateral filming indicated that the arc is delayed by the fluxes with silica causing the strongest effect. The presence of clean central strip in the flux layer decreased weld penetration and weld bead cross section, besides the reduction of the width of the bead. Results also suggest that a minimum bead width exists for an opening of about 2 mm. Arc constriction is usually used to explain bead width reduction by a flux-free the central opening. However, this can also be relate to Marangoni convection. Therefore, the results of the present work seem to support Marangoni convection as the main mechanism responsible for increasing penetration in A-TIG welding of stainless austenitic steels. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica Aço inoxidável austenítico Metalurgia de transformação |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AC9HEV |
| Issue Date: | 5-Feb-2016 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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