63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 4. Engenharia de Materiais e Metalúrgica

Influência da distância bico de contato/peça nas características geométricas do cordão.

Tárcio dos Santos Cabral 2 Diogo José Rocha de Castro 1 Pedro Cardoso da Silva Neto 1 Rodrigo Ramalho Maciel 1 Luiz Paulo da Silva Cruz Junior 2 Eduardo de Magalhães Braga 3

1. Graduando - Faculdade de Engenharia Mecânica - UFPA 2. Mestrando - Faculdade de Engenharia Mecânica - UFPA 3. Prof. Dr./ Orientador - Faculdade de Engenharia Mecânica - UFPA

INTRODUÇÃO:

Hoje no país cerca de 75% das usinas hidroelétricas estão operando com algum tipo de problema de cavitação em seus equipamentos. A grande maioria das turbinas hidroelétricas do Brasil é constituída de aço carbono revestida por uma camada de aço inox. O revestimento se faz necessário a fim de evitar danos extremos por corrosão, erosão, etc. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência da variação da distância bico de contato/peça nas características geométricas dos cordões de solda de revestimentos de aço inox em aços carbonos para o melhoramento das características mecânicas das pás das turbinas hidráulicas.

METODOLOGIA:

Nos procedimentos de soldagem foram mantidos os valores de aporte térmico constante, variando apenas a distância bico de contato peça – DBCP em 10 níveis (de 15 a 25mm com o passos de 1mm). Simulando uma cavidade de 1mm por exemplo, o DBCP será de 16mm e assim sucessivamente até uma simulação da cavidade de 10mm com o DBCP de 25mm. Foram confeccionados 11 corpos de prova na serra de fita, preparados e soldados com 4 cordões de solda depositadas sobre aço inoxidável austenítico AISI 304, na posição plana, nas dimensões de 150x101,6x12,7mm, com sobreposição de 30% entre os cordões. Os experimentos foram obtidos empregando o processo de soldagem MIG em uma bancada de soldagem ajustada para operação automatizada. Este trabalho foi realizado com o emprego de um eletrodo maciço de aço da classe AWS ER 309L (ø=1mm). O gás de proteção utilizado foi o Ar + 2% O2 com uma vazão de 15 l/min. Conforme a norma ASTM E384 para ensaios de dureza, a carga de teste e o tempo de aplicação foram de 4,903N e 15s. A avaliação da geometria do cordão foi feita pela análise na seção transversal dos corpos de prova. As medidas da largura, reforço e penetração foram feitas com um programa gráfico, usado na modelagem de sólidos 3D.

RESULTADOS:

Observamos curvas de crescimento da largura e diminuição do reforço e da penetração com o aumento dos valores da DBCP, entretanto essa variação não afetou significativamente os valores mencionados. A diluição não variou com o aumento da DBCP. Observou-se também que a diluição apresentou valores considerados elevados para soldagem de revestimentos, variando entre 19,41% e 30,69% para DBCP de 19 e 23mm, respectivamente. Em geral, os perfis ficaram satisfatórios e a superfície dos cordões apresentou baixa irregularidade. Em média o valor para a penetração ficou em 2,12mm. Para o reforço, estes valores ficaram entre 4,46mm e 3,84mm, o que está de acordo com a norma N-1707 da Petrobrás, e a largura em 22mm, 19mm e 27,13mm antes e após a DBCP de 20mm. Para a análise da diluição, verificamos que, com o aumento dos valores da DBCP, houve a diminuição da potência do arco, porém seu valor em média se manteve constante em 23,9%.

CONCLUSÃO:

Os valores de largura, reforço e penetração não foram afetados com a variação da DBCP. Os valores de diluição foram considerados elevados para soldagens de revestimentos.

Palavras-chave: distância bico de contato peça, penetração e reforço, característica geométrica.