REDUÇÃO DAS DISTORÇÕES ANGULARES EM CORDÕES DE SOLDA SOBRE CHAPA DE AÇO DE BAIXO CARBONO COM A UTILIZAÇÃO DA REFRIGERAÇÃO FORÇADA DA POÇA DE FUSÃO
REDUCTION OF ANGULAR DISTORTION IN WELD BEAD IN LOW ALLOY STEEL WITH THE USING OF FORCED REFRIGERATION OF THE WELD POOL
Miranda, Leonardo Horta; Bracarense, Alexandre Queiroz
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.00402004
Tecnol. Metal. Mater., vol.4, n2, p.17-20, 2007
Resumo
O objetivo desse trabalho foi verificar a evolução da distorção angular em chapas de aço baixo carbono, ASTM A-36, com diferentes geometrias e, utilizando ou não, refrigeração forçada da poça de fusão com dióxido de carbono. A evolução das distorções angulares foi monitorada por sensor óptico (laser). O processo de soldagem utilizado foi o FCAW (Flux Cored Arc Welding) robotizado. A análise dos resultados mostra que é possível utilizar resfriamento da poça de fusão para redução da distorção angular. No início da soldagem, a chapa distorce-se no sentido negativo (expansão) e, posteriormente, começa a distorcer-se no sentido positivo (contração) e em poucos segundos após a soldagem a distorção é estabilizada. Com o resfriamento, as tensões térmicas geradas devido ao processo de soldagem proporcionaram uma redução significativa nas tensões compressivas nas extremidades das chapas, que estão afastadas do cordão de solda, ocorrendo também um aumento da largura da zona de tração próximo ao cordão de solda, gerando uma menor distorção da chapa devido à refrigeração.
Palavras-chave
Distorção angular, Tensão térmica, Resfriamento
Abstract
The objective of this work was verify the evolution of angular distortion on low alloy steel plates, ASTM A-36, with different geometry and using or not forced cooling in the weld pool with carbon dioxide. The evolution of the angular distortion was monitor by an optical sensor (laser). The welding process used was robotized FCAW (Flux-Cored Arc Welding). The analyses of the results showed that was possible use cooling in the weld to reduce the angular distortion. In the beginning of welding, the plate distortion in the negative direction (expansion) and after the distortion was in the positive direction (shrinkage) and some time after welding the distortion was estabilized. With the cooling the thermal tensions generated due to the welding process reduction the compressive tensions in the extremity of plates, which are away of the weld bead and increasing of width of tension zone near in the weld bead. The appearence of a compression zone near weld by cause of cooling generate a slower distortion of plate.
Keywords
Angular distortion, Thermal tension, Cooling
Referências
1 FELIZARDO, I. Estudo da evolução dos campos de temperatura gerados durante a soldagem. 1997. 110p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 1997.
2 RADAJ, D. Heat effects of welding. [S.I.]: Springer, 1992.
3 AMERICAN WELDING SOCIETY. Welding tecnology. 8.ed. [S.n]: 1991. (Welding handbook, 1)
4 KIM, S.- D.; NA, S.-J. Effect of weld pool deformation on weld penetration in stationary gas tungsten arc welding. Welding Journal, v. 75, n. 5, p.174-193, May 1992.
5 MICHALERIS, P.; SUN, X. Finite element analysis of thermal tensioning techniques mitigating weld buckling distortion. Welding Journal, v. 76, n. 11, p.451-456, Nov. 1997.
6 DONG, Y.; TSAI, C.L. Finit element modeling of residual stresses in pipe girth welds. In: AWS CONVECTION: WELDING MECHANIC AND DESIGN, 1996, Chicago. [S.n.], 1996. p.44-52.
7 AA, E.M.; VANDER, M.J.M.; HERMANS, M.J.M.; RICHARDSON, I.M. Welding with a trailing heat sink: how to optimise the cooling parameters? Netherlands: Institute for Metals Research, 2005.
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