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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Correlação entre a regularidade da transferência metálica no modo curto-circuito com o desempenho do processo para a soldagem MIG/MAG posicional
Alternate title (s): Correlation between metallic transfer stability in short-circuit mode and the process performance for MIG/MAG positional welding
Author: Fernandes, Diandro Bailoni
First Advisor: Vilarinho, Louriel Oliveira
First member of the Committee: Ferraresi, Valtair Antônio
Second member of the Committee: Silva, Régis Henrique Gonçalves e
Summary: A crescente necessidade de aplicação do processo MIG/MAG em soldagem posicional tem motivado estudos que buscam melhor entendimento dos parâmetros e que demonstrem diretamente o bom desempenho em tais condições. Um índice relevante na comparação do desempenho entre diversos processos é a determinação do aporte térmico. Tal medição em soldagem é realizada com o uso de calorimetria, cuja técnica utilizando-se nitrogênio líquido tem sido aquela de melhor confiabilidade. Outras frentes de estudo abordam a análise dos sinais elétricos monitorados durante a realização do cordão de solda, o que também tem possibilitado a verificação do desempenho do processo de forma mais direta e simplificada. Embora isso seja fato, até então, poucos estudos têm conduzido a aplicação de tais técnicas nas demais posições de soldagem, além da posição plana. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo principal estabelecer uma correlação entre a regularidade da transferência metálica no modo curto-circuito, mensurada através do Critério Laprosolda para Regularidade (IVCC), com o rendimento de deposição, aporte térmico e rendimento térmico do processo MIG/MAG (operando tensão constante) nas posições de soldagem mais usuais. Soldagens foram realizadas em chanfros de 60º com preparação em V em aço comum ao carbono utilizando-se eletrodo de 1,2 mm de diâmetro ER70S-6, dois gases de proteção (Ar+25%CO2 e CO2 puro), três faixas de corrente (resultantes da velocidade de alimentação do arame) e três posições distintas de soldagem (plana, vertical descendente e sobrecabeça), viabilizadas por meio de um dispositivo de fixação da placa de teste adaptado à unidade robótica. Utilizando-se dos parâmetros mensurados e dos resultados obtidos para definição de envelopes operacionais práticos, observou-se que a posição, gás de proteção, corrente de soldagem e efeito indutivo influenciaram de forma específica as respostas mensuradas (IVCC, frequência de curto-circuito, rendimento de deposição, aporte térmico e rendimento térmico). Em adição, a partir dos resultados obtidos, foram desenvolvidos dois modelos de taxa de fusão (modelo simplificado e modelo expandido), derivados da equação do consumo original, de forma a se ter resultados práticos e utilizáveis industrialmente, sendo o modelo expandido o de melhor ajuste experimental e significância estatística.
Abstract: The growing need for application of MIG/MAG welding positional has motivated studies that crave a better understanding of the parameters that directly demonstrate the good performance under certain conditions. An index relevant in comparing the performance between multiple processes is the determination of the heat input. Such measurement is routinely carried out welding with the use of calorimetry, which technique using liquid nitrogen has been one of the best reliability. Other fronts study addresses the analysis of electrical signals monitored during the course of the weld, which also enable the verification of the performance of the process in a more direct and simplified way. While this is fact, so far few studies have led to the application of such techniques in other welding positions, beyond ordinary flat position. Therefore, the present work has as main objective to establish a correlation between the metal transfer short-circuit mode stability, measured by Laprosolda Criterion for Regularity, with the deposition efficiency, heat input and thermal contribution of the MIG / MAG (operating in constant voltage) the most common welding positions. Weldments were performed at 60 ° chamfer preparation with V groove in carbon mild steel using electrode of 1.2 mm diameter ER70S-6, two shielding gases (Ar +25% CO2 and pure CO2) three current ranges (arising from wire feed speed) and three different welding positions (flat, vertical downhill and overhead), enabled through a device for fixing the test plate adapted to a robotic unit. Enjoying the parameters measured and the results obtained for setting practical operating envelope, observed that the position, shielding gas, welding current and inductive effect influenced specifically measured responses (IVCC, short-circuit rate, deposition efficiency, heat input and thermal efficiency). In addition, from obtained results, burn-off rate models were developed (simplified and expanded model), derived from the original equation of consumption in order to have practical results and used for industrial purposes, being the expanded model the one with better experimental fitness and statistical significance.
Keywords: Calorimetria
Curto-circuito
Transferência Metálica
Soldagem Posicional
Aporte Térmico
Calorimetry
Short-circuit
Metal Transfer
Positional Welding
Heat Input
Engenharia mecânica
Calorimetria
Soldagem elétrica
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::SOLDAGEM
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO::PROCESSOS DE FABRICACAO, SELECAO ECONOMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: FERNANDES, Diandro Bailoni. Correlação entre a Regularidade da Transferência Metálica no Modo Curto-Circuito e o Desempenho do Processo para a Soldagem MIG/MAG Posicional. 2013. 104p. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1241
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1241
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24497
Date of defense: 29-Aug-2013
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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