Alívio de tensões após soldagem
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Monografia de especialização
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Paulo Villani Marques
Alexandre Queiroz Bracarense
Alexandre Queiroz Bracarense
Resumo
A soldagem é um dos principais processos de união de materiais metálicos.
Contudo, ela envolve aspectos e alterações físicas diferentes que afetam o
desempenho das peças unidas. Com o desenvolvimento dos materiais, as técnicas
e processos de soldagem também foram se desenvolvendo, com objetivo de
melhoria na produtividade e principalmente na qualidade do produto final. Apesar do
desenvolvimento em busca do melhor desempenho ainda existem problemas
relacionados à execução da solda. Durante e após a soldagem a arco elétrico de
uma estrutura ou peça podem ocorrer tensões residuais e distorções, principalmente
devido ao calor fornecido à peça de forma concentrada, causando variações
localizadas de temperaturas em conjunto com as restrições à expansão e contração
térmicas. Existem processos térmicos e mecânicos para alívio de tensões como, por
exemplo, o Tratamento Térmico de Alívio de Tensões (TTAT) e o processo de
vibrações mecânicas. Distorções também podem ser previstas, controladas e
corrigidas. Por exemplo, durante a fase de elaboração do projeto pode-se tomar
atitudes de redução de calor fornecido à peça, selecionando chanfros simétricos e
processos de soldagem. Normas e códigos internacionais foram criados para
melhor direcionar a indústria metal mecânica de transformação na concepção de
projetos e tratamentos térmicos em equipamentos e estruturas soldadas. O estudo
a seguir tem o objetivo de promover o melhor entendimento sobre as causas das
tensões residuais e distorções após a soldagem e os diferentes tratamentos
térmicos e mecânicos para alívio de tensões aplicados em uma estrutura soldada.
Abstract
The welding is one of the major joining processes of metallic materials. However, it
causes macro and microstructural changes that affect the performance of the welded
parts. Welding processes and techniques have been developed together with the
development of the materials aiming to improving productivity and the quality of the
final product. Despite this development there are still problems related to welding
implementation. Residual stresses and distortion are formed during and after arc
welding of a structure or component due to the concentrated heating of the joint. This
causes localized temperature variations with the associated expansion and
contraction of the metal in the weld region. These changes are restricted by the
colder metal of the parts resulting in plastic deformation, residual stresses and
distortion. Thermal and mechanical stress relief can be performed after welding, for
instance by heat treatment (PWHT) and mechanical vibrations. Distortion can also be
expected, controlled and corrected. For example, during the design phase, lower
welding heat input may be specified, symmetrical grooves and more efficient welding
processes may be selected. International codes and standards were created to direct
the mechanical metal processing industry to sounder procedures from the design to
the application of thermal treatment in welded equipment and structures. The present
study aims to promote better understanding of the causes of residual stresses and
distortion after welding and the different heat and mechanical treatments for residual
stress relief of a welded structure.
Assunto
Soldagem, Vibração, Tensões residuais
Palavras-chave
Soldagem, Tensões residuais, Distorções, Tratamento térmico, Alívio de tensões, Vibrações mecânicas