Simulação numérica e experimental de soldagem em operação de um aço API 5L X80 com processo GMAW.

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Alves, Antonio do Nascimento Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aço; Finite Element Method; In-service welding; Método dos Elementos Finitos; Multipass welding; Soldagem; Sysweld®; Transferência de calor; Welding process simulation
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-07012020-162858/

Dentre as intervenções para reparo, modificação e ampliação de dutos, a soldagem em serviço é a técnica de reparo mais utilizada, pois garante o contínuo fornecimento do fluido conduzido, oferecendo uma grande vantagem do ponto de vista econômico e ambiental. O objetivo deste trabalho é reproduzir a condição de soldagem em operação, através do desenvolvimento de um dispositivo utilizando recirculação de água, redução da dureza máxima na ZAC, abaixo de 350 HV, utilizando a técnica de reaquecimento, estudar a influência da espessura, potência disponível e velocidade de soldagem sobre a morfologia do cordão, microdureza e temperatura máxima na face oposta, utilizando delineamento de experimentos, como também simular numericamente utilizando o método dos elementos finitos através do software Sysweld® a transferência de energia via calor durante a soldagem, obtendo assim a temperatura máxima atingida na face oposta ao arco, contemplando as condições de contorno características da soldagem em operação. O arranjo experimental desenvolvido reproduz a condição de extração de energia similar à soldagem em operação. Segundo o método EWI o tempo de resfriamento entre as temperaturas 250 ºC e 100 ºC é em torno de 10s, no arranjo experimental obteve-se entre 9 e 11 segundos. Houve redução em média de 9% para valores abaixo de 350 HV. As superfícies de respostas obtidas permitiram prever satisfatoriamente a morfologia do cordão. O modelo numérico simulado com o software Sysweld®, permitiu a determinação do coeficiente de transferência de energia via calor por convecção, ao ser utilizando o método do EWI para medir o tempo de resfriamento ?t 250 -100 ºC permitindo assim a validação da simulação numérica.