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Type: Tese de Doutorado
Title: Avaliação da propagação de trinca por fadiga em soldas subaquáticas molhadas
Authors: Ariel Rodriguez Arias
First Advisor: Alexandre Queiroz Bracarense
First Referee: Paulo Jose Modenesi
Second Referee: Jefferson Jose Vilela
Third Referee: Leonardo Barbosa Godefroid
metadata.dc.contributor.referee4: Ernani Sales Palma
Abstract: As características da propagação de trinca por fadiga de soldas produzidas em condições subaquáticas molhadas foram avaliadas fora da água. Soldas a topo foram produzidas em uma câmara hiperbárica simulando profundidades de 10, 60 e 90m, utilizando um sistema por gravidade para soldar os chanfros com eletrodo comercial E6013 revestido com verniz vinílico. As juntas foram preparadas a partir de uma chapa de aço ASTM A36, com 19 mm de espessura e chanfro em V de 45, o qual foi preenchido com uma média de 18 passes. As propriedades da taxa de crescimento de trinca por fadiga nas regiões perto do limiar e de Paris para o metal de solda foram determinadas usando o pre-trincamento por compressão seguido de procedimentos de redução de carga (K-decrescente) e de amplitude de carga constante. Mecanismos de propagação de trincas foram investigados na superfície da fratura por meio de Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM) e Microscópio Confocal de Medição a Laser (CLSM). As observações das superfícies laterais, considerando diferentes condições de carga, foram feitas utilizando a Microscopia Óptica. Demonstrou-se que as taxas de crescimento de trinca por fadiga resultantes dependem da densidade de poros que varia com a profundidade onde foi realizada a solda subaquática molhada. O caminho da trinca de fadiga mostra uma morfologia ramificada e alta deflexão, que é consequência da interação entre trincas e poros. Os resultados deste estudo mostram que os procedimentos da soldagem subaquática molhada produzem metal de solda resistente à fadiga para baixos níveis de K que se apresentam adequado para utilização em estruturas com baixos níveis tensões aplicadas, de acordo com as recomendações de códigos de projeto.
Abstract: The characteristic of fatigue cracks propagation of welds produced in underwater wet welding were evaluated out of water. Butt welds produced in a hyperbaric chamber at simulated depths of 10, 60 and 90m. A gravity welding system was used to deposit E6013 commercial electrode coated with vinylic varnish. Welding joints were prepared from an A-36 plate, 19 mm thick with 45 V-grooves filled with an average of 18 passes. The fatigue crack growth rate properties in the near-threshold and Paris regimes for the weld metal were determined by using compression pre-cracking followed by load reduction and constant-amplitude test procedures. Mechanisms of crack propagation were investigated on fracture surface by means of Scanning Electron Microscope and Confocal Laser Scanning Microscopy. Lateral surfaces observations, considering different loading conditions, were made using Optical Microscopy. The resulting fatigue crack growth rates were shown to depend on pore density that varies with underwater wet welding depth. Fatigue crack growth path shows a branched morphology, which is consequence of interaction between cracks and pores. The results of this study show that underwater wet welding procedures produce fatigue resistant weld metal that is adequate for use at low applied stresses in structures, in agreements within design codes.
Subject: Juntas soldadas Fadiga
Engenharia mecânica
Porosidade
Soldagem
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ASEJ6E
Issue Date: 10-Mar-2017
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