A3-ALUNOS - AULA-METALURGIA DA SOLDAGEM.pdf

8/6/2019 A3-ALUNOS - AULA-METALURGIA DA SOLDAGEM.pdf

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1

METALURGIADA

SOLD

AGEM

P

rofessor:EngHe

nriqueGarciadaSilva

P

ETROBRAS/RH/U

P/ECTAB

C

have:CTM0

2

Cordo

deSolda


2/130

3

Cordo

deSolda

4

Diluio


3/130

5

Diluio

definida

comoaproporodemetal

baseque

participad

ometalde

solda

(metalba

semaismetaldeadi

o)

100

%

+

=

YX X

D

YX

6

DILU

IO


4/130

7

Importncia

Conhecend

oadiluio

eospercen

tuaisdee

umdadoelementoqum

iconometa

ldeadio

enometalbase,possvelestimar

asua

porcentage

mnometaldesoldaem

udanas

nasproprie

dadesmec

nicasecara

ctersticas

metalrgica

s.

)(

)

1(

D

a

D

a

A

MB

MA

+

=

A:%doelementoAnometal

desolda

aMA:%

doelementoAno

metaldeadio

aMB:%

doelementoAno

metaldebase

D:Dilui

o

8

DILU

IO


5/130

9

EXEM

PLOS

Calculardiluioda

juntaesboada

abaixo:

A:2

0mm2

B:4

0mm2

AB

10

Dilu

io

1

00

40

20

4

0

%

+

=

DD

iluio=66,6%


6/130

11

Ex

emplo-DILUI

O

Necessita-serevestirporsoldagem

umachapa

deaocarbonoutilizandoumaoinoxidvel

comoobjetivodeevitaracorroso.

Ometalde

adioapre

senta13%d

eCreo

metalbase

possu0%desteelemento.Supondo

que100%deCrpresen

tenoeletrodo

transferido,qualopercentualdeCr

noMetalde

Solda?

Diluio=33%

12

)33,0(0

)33,0

1(13

%

MS

+

=

Cr

7,8

%

M

S=

Cr


7/130

13

E

xerccio

-Dilui

o

S

upondoquea

partirde3,0%deNiumm

aterial

comeaafic

arsusceptve

laumdeterm

inadodefeito

metalrgico

queocorreduranteasolid

ificaodo

metaldesolda.Considere

osseguintes

materiais:

Eletrodoreve

stidocom1,5%

deNi.

MetalBasecom6,0%Ni.

C

onsidere100%

detransfern

ciadoNipara

ometalde

solda.

P

araevitartaldefeito,quala

diluiomx

ima

permitida?

33%

14

SolidificaodoMetaldeSolda

Asolidificaodometaldesoldainicia-sea

partirdometalbase.

Osgrosdometaldes

oldaformam

-secomo

prolongamentosdosgrosdometa

lbasej

existente.E

steprocess

odenomina-se

CRESCIME

NTOEPITA

XIAL.

Emfuno,dissoosgrosapresentammesma

orientao

cristalinaeigualtamanh

oaosgros

dometalba

sedosquaisseoriginar

am.


8/130

15

So

lidificaodoMetaldeSolda

16

FormatodaP

oade

Fuso

E

xistemdois

formatosbsicosdapo

adefuso:

ElpticaeG

ota.

Formatoelptico:velocidadesdeso

ldagem

baixas

Formatodegota:veloc

idadesdesoldagem

altas


9/130

17

Form

atodapoade

fuso

18

Form

atodapoade

fuso


10/130


11/130

21

a)Planar

b)Celular

c)CelularD

endrtica

d)ColunarDendrtica

e)EquiaxialDendrtica

Subestr

uturasdeSolidificao

abc

de

22

PLANAR

C

ELULAR


12/130

23

ColunarDen

drtica

EquiaxialDendrtica

24

Subest

ruturasdeSolid

ificao


13/130

25

Subestruturas

deSolidifica

o

26

EnergiadeSoldagem

=

v I

U

E

Onde:

E:EnergiadeSoldagem(J/mm)

U:Tenso(V)

I:Corrente(A)

v:velocidadede

soldagem(mm/s)

:rendimentotrmico

quantidad

edeenergiaformadae

transferidapelafontedec

alordurantea

soldagem.

dadapela

seguinteequao:


14/130

27

REN

DIMENTOTR

MICO

28

Exe

mplo

C

alculeaEnergiades

oldagemp

araa

seguintesituao:

Tensodesoldagem

:30V

Correntedesoldage

m:150A

Velocidad

edesoldagem:4mm

/s

Processo:EletrodoR

evestidoc

om

rendimentotrmicode0,8.


15/130

29

=

vIU

E

8,0

4 150

30

=E

mm

kJ

E

/

9,0=

30

Zon

aAfetad

apeloCalor


16/130

31

Condu

odeca

lornas

oldagem

32

Condu

odeca

lornas

oldagem


17/130

33

34


18/130


19/130

37

CONDUTIVIDA

DETRMICA

38

COND

UTIVIDADETRM

ICA


20/130

39

VAR

IAODAVELOCIDADED

E

SOLDA

GEM

40

ModosdeExt

raodeCalor

Existemd

oismodos

bsicosde

extrao

decalord

uranteasoldagem:

T

ridimensio

nal(3D)eBidimensio

nal(2D)


21/130

41

ModosdeExt

raodeCalor

42

Modelode

Rosenthal

[

]

R

w

Rv

kq

T

T

)

(

exp

2

0

+

+

=

(

)

(

)

vr

K

vr

gk

q

T

T

0

0

exp

2

+

=

3D

2D

Onde:

T0=Temperatura

ambienteou

depr-aquecime

nto

q=TensoxCorrente(W)

v=Velocidaded

esoldagem

k=Condutividadetrmica

=1/2

=Difusiv

idadetrmica

R=(x2+y2+z2)1/2

g:espessurada

chapa

r=(x2+y2)1/2

K0:funoBess

elmodificada

desegundaespcieeordem

zero.

w=vt


22/130

43

0

20

0

40

0

60

0

80

0

100

0

120

0

140

00

,2

1

1,8

2,6

3,4

4,2

5

5,8

6,6

7,4

8,2

9

9,810,611,412,2

1313,814,615,41

6,2

1717,818,619,4

tempo(s)

Temperatura (C)

1,0kJ/mm

1,5kJ/mm

2,0kJ/mm

44

Naprtica

,aprincipalimportnciadas

equaes

deRosenthaladeterminao

datemperaturamximaoudep

ico,taxae

tempode

resfriamen

to.


23/130

45

Temp

eraturadePico(auma

distnciarxdalin

hadeso

ldagem)

2

0

2

x

Pico

cr E

e

T

T

+

=

3D

cgy

E

e

T

TPico

+

=

2/1

0

2

2D

46

TaxadeResfriam

ento(no

metalde

solda)

(

)3

0

2

2

T

T

E gck

t T

r

=

(

)2

0

2

T

TE k

t T

r

=

2D

3D


24/130

47

Tem

podeR

esfriam

ento

=

2

0

2

0

2

5/8

)

800

(

1

)

5

00

(

1

4

T

T

ck g E

t

2D

=

0

0

5/8

800

1

500 1

4

T

T

kE

t

3D

48

Decisoentreosdoismodosde

extrao

decalor

2/1

0

0

5/8

80

0 1

500

1

2

+

=

T

T

c E

D

D

8/5>g-----------

2D

D

8/5

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