| dc.contributor | Cunha, Tiago Vieira da | |
| dc.contributor | Mikowski, Alexandre | |
| dc.contributor | Universidade Federal de Santa Catarina | |
| dc.creator | Silva, Cristina Mendes da | |
| dc.date | 2016-07-25T18:43:10Z | |
| dc.date | 2016-07-25T18:43:10Z | |
| dc.date | 2016-06-29 | |
| dc.date.accessioned | 2017-04-04T04:37:39Z | |
| dc.date.available | 2017-04-04T04:37:39Z | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/165290 | |
| dc.identifier.uri | http://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/774700 | |
| dc.description | TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Naval. | |
| dc.description | Em estaleiros a soldagem é o principal processo dentro da cadeia produtiva, com destaque para
o processo de soldagem por arco submerso, o qual é caracterizado pela alta taxa de deposição
e penetração dado os seus elevados patamares de corrente. Isso o torna um processo de uso
recorrente em detrimento a outros, uma vez que esse consegue atender a demanda da construção
de navios e estruturas oceânicas a qual requer a utilização de chapas de maior espessura. De
forma a obter ganhos operacionais e metalúrgicos, a soldagem por arco submerso permite o
emprego de diversas técnicas. Neste contexto, recentemente a técnica de arco excitado
ultrassonicamente por meio da pulsação da corrente em frequências acima de 20 kHz tem
adquirido notoriedade. Diante disso, este trabalho tem como enfoque principal a caracterização
de juntas obtidas por soldagem a arco submerso empregando corrente pulsada com frequências
de pulsação ultrassônicas (>20kHz). Para tanto foi realizada a montagem de uma bancada de
ensaios que viabilizasse a aplicação do citado método, e foram efetuados ensaios de soldagem
em chapas de aço carbono ASTM A36 com 10 mm de espessura, variando-se a corrente de
excitação ultrassônica em dois níveis (25 e 50 A) e a frequência de pulsação ultrassônica em
três níveis (20, 50 e 80 kHz). Para todos esses ensaios, utilizou-se a mesma corrente média de
soldagem, e para servir como referência, em um dos cordões não se aplicou a pulsação da
corrente. Foram então obtidas amostras, as quais passaram por análise de micrografia óptica e
eletrônica de forma a avaliar o comportamento microestrutural das principais regiões
resultantes da solda e também por ensaios mecânicos como microdureza Vickers e Charpy.
Como resultado, verificou-se que na zona fundida há o aparecimento de placas laterais de ferrita
Widmanstätten secundária nas amostras obtidas com corrente pulsada. Já ao investigar a zona
afetada pelo calor em sua porção crítica (ZAC-GG), há também estruturas de ferrita
Widmanstätten com o crescimento de grão conforme o aumento da frequência de pulsação
ultrassônica. Em relação à microdureza, não houveram diferenças significativas nos níveis de
dureza da amostra de referência em relação às que se aplicou pulsação da corrente. Em
contrapartida, no ensaio Charpy à temperatura ambiente a energia absorvida ao impacto foi
crescente conforme o aumento da amplitude da corrente e frequência de pulsação ultrassônica.
Porém, para o ensaio Charpy à temperatura subzero esse nível crescente de energia absorvida
média, é perceptível apenas para a amplitude de 25 A, mas para amplitudes maiores isso não se
repete. Os resultados dos ensaios Charpy e da análise micrográfica da ZAC-GG reforçam a
hipótese de que o crescimento de grão pode ser devido ao resfriamento mais lento da junta, já
a mudança microestrutural observada, pode não estar relacionada diretamente ao efeito térmico,
mas talvez ao efeito de propagação da onda ultrassônica no material. | |
| dc.description | In shipyards welding is the main process in the production chain, especially the submerged arc
welding process, which is characterized by high deposition rate and penetration given its high
current levels. This makes it a recurrent use of the process over the others, since it can meet the
demand for shipbuilding and offshore structures which require use of thicker sheets. In order to
obtain operating and metallurgical profit, submerged arc welding allows the use of various
techniques. In this context, recently arc technique ultrasonically excited by the pulse current at
frequencies above 20 kHz has gained notoriety. Thus, this work has as its main focus the
characterization of joints obtained by submerged arc welding using pulsed current with
ultrasonic pulse frequencies (>20 kHz). For this, we assembled a bench tests that make feasible
the implementation of said method and then welding tests were performed on carbon steel plates
ASTM A36 with 10 mm thick, by varying the ultrasonic excitation current at two levels (25
and 50 A) and frequency of the ultrasonic pulse in three levels (20, 50 and 80 kHz). For all of
these tests it was used the same average welding current, and to serve as a reference in one of
the weld beads was not applied pulse current. Samples were then obtained, which passed by
analysis of optical and electronic micrographs in order to assess the behavior of key
microstructural regions resulting from welding and also for mechanical tests and Vickers
hardness and Charpy. As a result, it was found that in the melted zone there is the appearance
of ferrite Widmanstätten secondary in the samples with pulsed current ultrasonically. Already
investigating the heat-affected zone in its critical portion (HAZ-GG), there are also ferrite
structures Widmanstätten with the grain growth with increasing the frequency of the ultrasonic
pulse. Regarding the hardness, there were no significant differences in the levels of hardness
between the sample of reference and the samples that were applied pulsed current. In contrast,
in the Charpy test at room temperature the impact energy absorbed was increased with
increasing current amplitude and frequency of the ultrasonic pulse. However, for the Charpy
test at subzero temperature this increasing level of this average energy absorbed is perceptible
only to the extent of 25 A, but for larger amplitudes it is not repeated. The results of Charpy
testing and micrographic analysis of HAZ-GG reinforce the hypothesis that the grain growth
may be due to slower cooling of the welded joint, nevertheless microstructural change observed,
can not be directly related to the thermal effect, but perhaps the propagation effect the ultrasonic
wave in the material. | |
| dc.format | 45 f. | |
| dc.language | pt_BR | |
| dc.publisher | Joinville, SC | |
| dc.subject | Arco submerso | |
| dc.subject | Corrente pulsada | |
| dc.subject | Excitação ultrassônica do arco | |
| dc.subject | Aço ASTM A36 | |
| dc.subject | Alterações microestruturais | |
| dc.title | Análise de soldas produzidas pelo processo de arco submerso com pulsação ultrassônica da corrente | |
| dc.type | Tesis | |
