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http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5LYA| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Mapeamento paramétrico da soldagem GMAW com arames de aço inoxidável ferrítico e austenítico |
| Authors: | Amadeu das Dores Resende |
| First Advisor: | Paulo Jose Modenesi |
| First Referee: | Paulo Villani Marques |
| Second Referee: | Paulo Sérgio de Sairre Bálsamo |
| Abstract: | A utilização de arames de aços inoxidáveis ferríticos para soldagem MIG/MAG tem aumentado cada vez mais na indústria em substituição aos consumíveis austeníticos para a união de aços inoxidáveis ferríticos. Além do menor custo, tem-se verificado que as soldas obtidas apresentam uma qualidade tão boa, ou mesmo melhor, que aquelas obtidas com arames austeníticos. Como se trata de uma aplicação relativamente nova, um número reduzido de trabalhos sobre essa aplicação foi publicado, o que é um fator limitador de uma utilização mais intensa desses arames na indústria, particularmente em nosso país. Dentro deste escopo, o presente trabalho explora a aplicação desses arames na soldagem MIG de um arame inoxidável ferrítico estabilizado, com enfoque nas características operacionais do processo e em comparação com a soldagem com arames de aço austenítico. Dois arames de aço inoxidável ferrítico estabilizado, um ao titânio (430Ti) e outro ao nióbio (430LNb), e um austenítico (308LSi), de diâmetro nominal 1,00mm, foram utilizados em testes de soldagem em chapas de aço inoxidável ferrítico estabilizado ao titânio e nióbio (439) de 5,00mm de espessura. Primeiramente, os arames foram caracterizados em termos de qualidade superficial, composição química, propriedades mecânicas e elétricas. Nos testes de soldagem, a velocidade de alimentação foi variada de 2 a 12m/min e a tensão de soldagem entre 12 e 32V de modo a varrer todos os campos onde é possível se obter os três tipos principais de transferências (curto circuito, globular e aerossol). Utilizou-se o gás de proteção Ar2%O2 na vazão de 15L/min e distância bico de contato peça de 20mm. A corrente e a tensão foram monitoradas com sistema de aquisição e depois analisadas com a ajuda do programa SINAL, desenvolvido no LABSEND (UFMG). Os valores obtidos da corrente média de soldagem, os desvios padrão da corrente e da tensão e de parâmetros derivados dos sinais de tensão para caracterizar a transferência por curto circuito foram comparados para os três arames. Procurou-se caracterizar, assim, diferenças no processo de soldagem, inclusive a estabilidade operacional, associadas com os arames e tentou-se definir campos de predominância de cada tipo de transferência metálica em termos de tensão, velocidade de alimentação e arame usado. Os resultados foram verificados através de filmagem em alta velocidade. A soldagem com o arame 430Ti apresentou uma estabilidade inferior à soldagem com os arames 430LNb e 308LSi em todas as formas de transferência, apresentando desvios padrão de corrente mais altos. Apesar disto, com transferência por curto circuito, este arame parece operar com valores de tensão menores que os outros. O aspecto dos cordões de solda obtidos com o arame 430Ti apresentou uma qualidade inferior, com uma maior convexidade. Uma possível explicação para o pior desempenho do arame 430Ti é sua qualidade superficial significativamente inferior com uma rugosidade muito maior que poderia provocar agarramentos do arame no conduíte causando problemas de alimentação. |
| Abstract: | The use of stabilized ferritic stainless steel wires for GWAW welding in the industry has been increasing in the last years, replacing austenitic stainless steel wires for the welding of stabilized ferritic stainless steel. Besides its lower costs, the ferrític stainless steel weld present a similar, or even superior quality compared to austenitic welds. Considering that this development is relatively recent, there is still a small number ofpublications related to it, particularly in our country, and this may be a factor hindering a broader application of this consumable in the industry. The present work intents to contribute to increase the knowledge related to the application of these wires to the welding of the stabilized ferritic stainless steels. Two stabilized ferritic stainless steel wires, one of them stabilized with Ti (430Ti) and the other with Nb (430LNb), and oneaustenitic (308LSi), with nominal diameter of 1,00mm, were utilized for bead-on-plate welding tests of bistabilized ferritic stainless steel (439) plates 5.0 mm thick. Firstly, the wires were characterized in terms of their chemical analysis, surface quality, mechanical properties, cast and helix and electrical resistivity. In the welding trials, the wire feed rate was varied from 2 to 12 m/min and the voltage from 12 to 32 V to obtain the threemain kinds of metal transfer (short circuit, globular and spray). The shielding gas mixture was Ar2%O2 and the flow rate 15l/min. The current and voltage were monitored by a data acquisition system. The data were analyzed by the SINAL program which was developed in the LABSEND (UFMG). Several aspects like current, current standard deviation, short circuit time, and others were compared for the three wires in order to analyze different aspects of the process, including its relative stability. Metal transfer maps were built in terms of voltage and feed rate. The results were verified through high speed filming. It was verified that welding with the 430Ti wire tends to present less stability. The weld beads obtained with this wire showed a poorer bead aspect when compared with the others. One possible reason is its significant inferiorsurface quality. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica Arame Engenharia de minas Metalurgia de transformação |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5LYA |
| Issue Date: | 17-May-2007 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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