Análise do comportamento das tensões residuais em componentes soldados
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Monografia de especialização
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Primeiro orientador
Membros da banca
Silvério Ferreira da Silva Júnior
Resumo
A soldagem é uma das principais técnicas executadas na fabricação de
estruturas e/ou equipamentos em todo o mundo. Na busca pelo aprimoramento dos
processos de fabricação é de grande importância o conhecimento dos aspectos que
podem influenciar na vida útil do equipamento ou peça fabricada.
Dentre os efeitos resultantes do processo de soldagem, destaca-se a tensão
residual, decorrente da utilização de grande aporte térmico. A existência de tensões
residuais pode prejudicar ou ajudar no desempenho do material, dependendo de sua
aplicação.
O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento das tensões residuais em
componentes soldados. Quatro condições foram avaliadas, em todas foi utilizado o
processo de soldagem GMAW e como consumível o ER 70S-6 com 1,2mm de
diâmetro. Após a soldagem, realizou-se o tratamento por vibração em dois corpos de
prova, o tratamento térmico para alívio de tensões em um corpo de prova e outro
corpo de prova foi avaliado após a soldagem.
As análises realizadas nos corpos de prova soldados apresentaram tensões
residuais compressivas ao longo do cordão de solda, e tensões residuais trativas na
ZTA. Este comportamento pode ser explicado pelas transformações de fase
ocorridas no ciclo térmico da soldagem, que causam dilatação no volume da
microestrutura, induzindo tensões residuais superficiais compressivas na região da
solda e, trativas na região termicamente afetada.
Abstract
Welding is a process widely used for the manufacturing of structures and/or
equipment all over the world. In pursuit of improving the manufacturing processes, it
is extremely important to know how some aspects can influence the useful life of
equipment or parts.
Among the effects of the welding process it stands out the residual stress from
the use of large heat input. Those residual stresses can harm or help the
performance of the material, depending on its application.
The purpose of this study was to evaluate the behavior of residual stresses in
welded components. Four conditions were analyzed, all of them using the GMAW
welding process and a 1.2 mm diameter ER 70S-6 consumable. After the welding, it
was performed a treatment by vibration in two test specimens, the heat treatment for
stress relieving in one test specimen and another test specimen was analyzed after
welding.
The analysis held on the welded test specimens indicated compressive
residual stresses along the weld fillet and trative residual stresses in the HAZ. That
behavior can be explained by the phase transformations occurred in the welding
thermal cycle, which cause volume expansion of the microstructure, inducing surface
compressive residual stresses in the weld region and trative ones in the heat-affected
area.
Assunto
Soldagem, Tensões residuais
Palavras-chave
Tensão residual, Soldagem, Medição de tensões residuais