Desenvolvimento e análise de uma técnica alternativa a fim de mitigar a distorção em processos de soldagem.

Abstract

Processos de soldagem a arco são amplamente empregados em estaleiros. Entretanto, dada a sua própria natureza, estes processos impõem o aporte de consideráveis níveis de energia nas regiões das juntas soldadas. Entre outras implicações, devido ao alívio de tensões residuais geradas pelo ciclo térmico e por elevados gradientes de temperatura gerados, originam-se distorções. Essa consequência afeta negativamente a montagem, de modo que se torna necessário evitar este problema a fim de manter a competitividade do setor. Neste contexto, pré-aquecimento das laterais da junta tende a reduzir consideravelmente o gradiente térmico na região da junta soldada, o que atua no sentido de minimizar o problema de distorção no metal de base. Deste modo, o presente trabalho visa conceber uma técnica alternativa a fim de mitigar as distorções em processos de soldagem, baseado no pré-aquecimento das laterais da junta a ser soldada. Dito isso, realizaram-se ensaios apenas com isolamento térmico e também com pré-aquecimento de 75ºC e 150ºC. Executaram-se os ensaios nessas condições para dois níveis de energia de soldagem. O efeito do pré-aquecimento provocou alterações no ciclo térmico e nos gráficos de repartições térmicas, elevando as temperaturas de pico das amostras, e reduzindo as taxas de resfriamento, apesar de não apresentar redução nos níveis de distorção gerados.

Arc welding processes are widely employed in shipyards. However, given their nature, these processes impose considerable energy levels on the regions of welded joints. Among other implications, due to the relief of residual stresses generated by the thermal cycle and by high temperature gradients generated, distortions occur. This consequence negatively affects the assembly, so it is necessary to avoid this problem in order to maintain the competitiveness of the sector. In this context, preheating the sides of the joint tends to considerably reduce the thermal gradient in the region of the welded joint, which acts in order to minimize the problem of distortion in the base metal. In this way, the present work aims to design an alternative technique to mitigate distortions in welding processes, based on the preheating of the sides of the joint to be welded. That said, tests were performed only with thermal insulation and also with preheating of 75ºC and 150ºC. The tests under these conditions were carried out for two levels of welding energy. The effect of preheating caused changes in the thermal cycle and in the thermal distribution charts, raising the peak temperatures of the samples, and reducing cooling rates, even though there was no reduction in distortion levels generated.