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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: MIG/MAG RSSP (com reversão sincronizada do sentido da tocha e da polaridade) visando automação de soldagem do passe de raiz em tubulações
Other Titles: GMAW SRDP (with synchronized reversal of direction of torch and polarity) seeking automation of root pass in pipelines
metadata.dc.creator: Skhabovskyi, Iaroslav
metadata.dc.contributor.advisor1: Scotti, Américo
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Reis, Ruham Pablo
metadata.dc.contributor.referee1: Ponomarov, Volodymyr
metadata.dc.contributor.referee2: Vilarinho, Louriel Oliveira
metadata.dc.contributor.referee3: Dalpiaz, Giovani
metadata.dc.description.resumo: Uma das maiores preocupações em relação à soldagem automatizada (mecanizada) de passes de raiz é a robustez da geometria do cordão frente aos parâmetros e condições operacionais utilizados. Um soldador especializado é capaz de controlar a poça a partir de informações visuais, independentemente das variações na abertura de raiz e/ou a falta de alinhamento dos chanfros. No entanto, não existe um conjunto sensor e atuador que possa imitar a capacidade do soldador em identificar as condições da poça e deslocar o arco para enfrentar as eventuais anormalidades presentes nas soldagens automatizadas. Uma solução para evitar problemas típicos do passe de raiz (perfurações, por exemplo) é a utilização de cobrejunta. Todavia, este recurso eleva o custo e tempo de produção. Assim, para conceber a soldagem automática de passes de raiz seria necessário desenvolver um processo/técnica suficientemente robusto para manter a poça estável mesmo com variações geométricas (desnivelamento das superfícies e desalinhamento das faces da junta) nos chanfros. Desta forma, a soldagem de tubulações/dutos poderia ser feita em menor tempo e custo. Assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e avaliação, de forma original, de uma técnica de soldagem GMAW baseada no controle do tipo de corrente e movimento da tocha, a fim de conter o colapso da poça sob diferentes tolerâncias geométricas de preparação da junta. Para isso, foi usada uma fonte especial de soldagem comandada por sensores de movimento para sincronizar um tipo de modo operacional do processo à posição do arco na junta (laterais e centro do chanfro). Para permitir uma melhor distribuição de calor na junta, o passe sobre as laterais do chanfro foi realizado com polaridade CC+ em modo pulsado (mais calor imposto) e o passe central foi executado com polaridade CC- em modo corrente continua ou Curto-Circuito Controlado (menor calor imposto e pressão do arco). Buscou-se verificar os parâmetros que influenciam no acabamento de solda e estabilidade desta técnica. Os resultados mostram a viabilidade da técnica para soldagem automatizada de passes de raiz na posição plana com variação da abertura de raiz (folga) de ± 0,5 mm e de desnivelamento (high-low) de até 3 mm.
Abstract: One of the biggest concerns in automated (mechanized) welding of root passes is the robustness of bead geometry in response to utilized parameters and operational conditions. Skilled welder is able to control the weld pool from visual information, regardless of variation in the root opening (gap) and/or misalignment in the groove. However, there is no sensor and actuator capable of mimicking the ability of the welder to identify the condition of the pool and move the arc to face anomalies present in automated (mechanized) welding. One solution to avoid the typical problems of the root pass (burn-through, for example) is the use of backing. However, this feature increases the cost and production time. Thus, to accomplish automatic welding of root passes it would be necessary to develop a process/technique robust enough to maintain a stable pool even with geometric variations (high-low and misalignment of the joint faces) on the grooves. Then, pipe welding could be carried out with less time and cost. Thus, the objective of this work is to innovatively develop and evaluate, in an original manner, a GMAW technique based on the control of the type of current and torch motion, in order to prevent the collapse of the weld pool under different geometric tolerances of joint preparation. For this, a particular welding power source controlled by motion sensors for synchronizing a type of operating mode of the process with the position of the arc in the joint (sides and center of the groove) was used. To allow a better distribution of heat in the joint, a welding pass was made on the sides of the groove with DCEP polarity pulsed (more heat input) and a central pass was performed with DCEN polarity in constant current mode or Short Circuit Controlled DCEN polarity (less heat input and arc pressure). The evaluation of this process involved verification of parameters affecting weld bead visual quality and process stability. The results show the feasibility of the technique for enabling automatic welding of root passes in the flat position with variations of the root opening (gap) of ± 0.5 mm and with high-low up to 3 mm.
Keywords: Controle da poça de fusão
Switch-back
GMAW
Passe de raiz
Tubulações
Dutos
Weld pool control
Root pass
Pipelines
Piping
Soldagem
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: SKHABOVSKYI, Iaroslav. GMAW SRDP (with synchronized reversal of direction of torch and polarity) seeking automation of root pass in pipelines. 2014. 189 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14990
Issue Date: 21-Feb-2014
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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