Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2023 |
| Autor(a) principal: |
Kanan, Luis Fernando |
| Orientador(a): |
Clarke, Thomas Gabriel Rosauro |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
eng |
| Instituição de defesa: |
Não Informado pela instituição
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: |
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| Palavras-chave em Inglês: |
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| Link de acesso: |
http://hdl.handle.net/10183/266179
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Resumo: |
A Soldagem por Fricção com Pino Consumível (Friction Hydro Pillar Processing - FHPP) é uma técnica inovadora de união em estado sólido utilizada para reparar componentes de parede espessa. Durante o processo, o pino é rotacionado contra uma cavidade usinada no local do defeito para induzir aquecimento por fricção e fluxo do material plastificado para preenchimento adequado. Este trabalho apresenta uma investigação abrangente do FHPP, com foco na relação das variáveis de processo com a microestrutura, propriedades da junta, e fluxo do material. Buscando uma compreensão mais profunda e otimização dessa técnica de soldagem, três estudos foram realizados em diferentes tipos de aço, com uma abordagem conjunta experimental e numérica. No primeiro estudo, foram examinados os efeitos das variáveis do processo na microestrutura e nas propriedades da junta resultante, ou seja, estudou-se como a força, a velocidade de rotação do pino e o tempo de processamento, influenciam na obtenção da junta soldada por FHPP no aço ASTM A36. Um modelo numérico foi desenvolvido para examinar a taxa de geração de calor, o campo de temperatura transiente e sua correlação com as variáveis de processamento. A partir da análise experimental e numérica foi possível desenvolver um método para estimar a distribuição de dureza das juntas. Baseando-se no estudo anterior, o segundo artigo de pesquisa foca no FHPP de aço AISI 4140. Os resultados enfatizam a importância da otimização da taxa de força do pino e do tempo de processamento para obter juntas livres de defeitos e preenchimento adequado de furos de trincas. O terceiro estudo aborda o fluxo de material durante o FHPP, um aspecto pouco relatado na literatura. Por meio de uma combinação de análise teórica e experimentos de tomografia computadorizada por raios-x tridimensionais (XCT), utilizou-se um inserto de liga de titânio para rastrear o fluxo de material durante o FHPP de um substrato AISI 4140. Um modelo numérico termomecânico axissimétrico foi desenvolvido para rastrear o fluxo do material. Os resultados mostraram que a porção central do pino se deforma em uma série de planos de cisalhamento em camadas, enquanto que o material plastificado mais externo radialmente flui pela folga entre o pino e a peça, com o excesso de volume sendo expulso como rebarba. |
