Ref.: MmeMss40-004
Apresentador: Raquel da Silva Matos
Autores (Instituição): Matos, R.d.(Universidade Federal do Ceará); de Oliveira, G.D.(Universidade Federal do Ceará); da Silva, F.W.(Universidade Federal do Ceará); Matos, G.d.(Universidade Federal do Amazonas); de Araujo, W.C.(Universidade Federal do Ceará); Júnior, F.J.(Universidade Federal do Ceará); Miná, .M.(Universidade Federal do Ceará); Silva, C.C.(Universidade Federal do Ceará); Motta, M.F.(Universidade federal do Ceará); Miranda, H.C.(Universidade Federal do Ceará);
Resumo:
A soldagem por fusão é a técnica mais empregada para união e revestimento de metais. Seu desenvolvimento acompanha a modernização e a evolução tecnológica dos processos de fabricação. Contudo, por mais que os processos evoluam, o entendimento dos aportes térmicos da soldagem e de seus efeitos metalúrgicos para um dado material, continua como um dos aspectos mais importantes. Neste sentido, a eficiência térmica é um parâmetro de alta relevância, pois efetivamente está associada a quantidade de energia que chegará a peça e será determinante para estimativa da eficiência de fusão e das transformações metalúrgicas relevantes. A transferência de calor está associada com o ciclo térmico de soldagem que também impacta na ocorrência de outros fenômenos como distorções e tensões residuais na junta soldada. A estimativa do rendimento térmico e do fluxo de calor pode ser feita em bancada com auxílio de um calorímetro ou com o suporte da simulação numérica. Por meio da simulação numérica é possível reduzir o tempo e os custos, permitindo o aumento no número de análises para entendimento do comportamento térmico do processo e as possíveis consequências metalúrgicas e mecânicas. Portanto, o estudo tem como objetivo a estimativa do rendimento térmico e do fluxo de calor considerando a soldagem TIG aplicada em tubulações com escoamento de água em seu interior (similar a um calorímetro). Para isto, foi utilizado o programa ANSYS, que permite, com a devida configuração, modelar e simular o comportamento térmico durante o processo de soldagem sob estas condições. Para validação da simulação numérica foi utilizada uma bancada experimental instrumentada com monitoramento de temperaturas, da vazão da água e da energia de soldagem. As soldagens TIG autógenas para validação foram de simples deposição executadas em tubo de baixo carbono, submetido a um fluxo interno de água. Amostras do tubo experimental foram retiradas antes a após a soldagem para a análise de composição química, para obtenção dos dados referentes as propriedades do material, para determinação das extensões da zona fundida e da ZAC. O modelo desenvolvido no ANSYS foi construído considerando a configuração da junta, da bancada e com alimentação dos valores de energia de soldagem (corrente, tensão e velocidade). Os resultados indicaram que é possível utilizar a simulação numérica para estimar o rendimento do arco TIG e o fluxo de calor da soldagem, sendo uma importante ferramenta para entendimento das causas e consequências das características importantes das juntas, sejam de natureza operacional ou metalúrgica.