Estimação da eficiência térmica dos processos de soldagem TIG e laser utilizando o método da função especificada modificado com sensor móvel de temperaturas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: SILVA, Rodrigo Gustavo Dourado da
• Orientador(a): SILVA, Sandro Metrevelle Marcondes Lima e
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Problemas inversos em transferência de calor; Soldagem TIG; Solda gem a laser; Eficiência térmica; Modelo multifísico
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3313

A determinação da taxa de calor transferida para o material em processos de soldagem sempre foi um obstáculo para a modelagem desse fenômeno físico. A fim de diminuir es sas dificuldades, o uso de técnicas de problemas inversos é uma alternativa para estimar a taxa de calor desconhecida. Neste trabalho apresenta-se uma metodologia numérico experimental para estimar o aporte térmico em processos de soldagem. Uma modificação do Método da Função Especificada iterativa é utilizada para levar em consideração a sensibilidade térmica do sensor móvel de temperaturas em função do tempo e do posici onamento em relação ao cordão de solda. Dessa maneira é possível solucionar problemas altamente não-lineares e com grande gradiente de temperatura próximos dos sensores de medição. A partir da taxa de calor estimada determinou-se a eficiência térmica do processo como função da potência de soldagem. Neste trabalho foram determinadas as eficiências térmicas para experimentos de soldagem TIG no aço AISI 304 e soldagem a laser no aço AISI 1020. Também foi feito uma análise detalhada da eficiência térmica em função dos parâmetros de soldagem utilizando o método de Taguchi para o caso de soldagem TIG. No estudo de soldagem a laser foi proposto um modelo multifísico para a estimação da eficiência térmica no qual é considerado o movimento do metal líquido na poça de fusão. Um programa computacional utilizando o recurso Livelink for Matlab foi desenvolvido para solucionar o problema inverso proposto e está detalhado nesse trabalho.