Determinação de curvas de fadiga em uniões soldadas do aço inoxidável AISI 316L

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Milech, Fábio Brongar
Orientador(a): Bianchi, Kleber Eduardo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Uniões soldadas
Fadiga
Aço inoxidável AISI 316L
Welded joints
Fatigue
Stainless steel AISI 316L
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12758
Resumo: Dissertação (mestrado)
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spelling Milech, Fábio BrongarBianchi, Kleber Eduardo2025-04-28T19:32:50Z2025-04-28T19:32:50Z2015MILECH, Fábio Brongar. Determinação de curvas de fadiga em uniões soldadas do aço inoxidável AISI 316L. 2015. 100f. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2015.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12758Dissertação (mestrado)Os aços inoxidáveis têm sido cada vez mais empregados em estruturas de engenharia, pois atualmente estão disponíveis no mercado ligas que aliam boa soldabilidade, resistência mecânica e à corrosão. Os pontos críticos dessas estruturas usualmente são as uniões e a fadiga é um fator importante a ser considerado. No caso de uniões soldadas, o processo de dimensionamento deve ser particularmente criterioso, pois nesses pontos há a possibilidade da presença de elevado nível de tensões residuais e de descontinuidades, resultantes do próprio processo de soldagem. Assim, o presente trabalho visou inicialmente obter as curvas de fadiga do aço inoxidável AISI 316 L, para uma união soldada de topo com carregamento transversal, em três condições distintas: a) corpos de prova sem solda, b) corpos de prova com cordão em bruto e c) corpos de prova com cordão usinado para retirada dos reforços de face e raiz. Posteriormente, os resultados foram comparados com os dados provenientes nas normas Eurocode 3 – seção 1.9 (1991) e AWS D1.1 (2010), bem como as recomendações do IIW (HOBBACHER, 2008). Nesse contexto, placas de teste do aço inoxidável AISI 316 L de 6 mm de espessura foram soldadas em passe único, por meio de uma junta transversal ao sentido de laminação, e posteriormente usinadas para dar a forma final aos corpos de prova, seguindo as normas que regem os ensaios de fadiga em uniões soldadas. Foram realizados ensaios metalográficos e de resistência mecânica das uniões, visando sua validação. Tais ensaios evidenciaram a integridade do cordão e ausência de descontinuidades importantes. Em sequência, os corpos de prova sofreram testes com carga repetida em máquina servohidráulica, para levantamento dos diagramas S-N. Para as três condições de ensaios, a vida em fadiga dos corpos de prova superou os valores sugeridos pelas normas e recomendação citadas. Os resultados foram ainda mais expressivos nos corpos de prova que tiveram os reforços usinados, obtendo-se uma vida em fadiga substancialmente superior aos corpos de prova soldados. Dessa forma, verificou-se que o emprego de uma técnica de pós-soldagem relativamente simples (a retirada dos reforços de face e raiz) resultou num incremento importante na vida em fadiga dos corpos de prova. Por fim, todos os resultados obtidos levam a crer que os aços inoxidáveis deveriam ser tratados, nas normas e recomendações que regem o projeto de uniões soldadas, como um grupo à parte dos aços estruturais e patináveis.The use of stainless steels in engineering structures have been increased, as different alloys are currently available in the market some often combine good weldability, strength and oxidation resistance. The critical points of these structures are usually the unions and the main failure cause is fatigue. In the case of welded joints, the dimensioning process should be particularly substantial, because in these points there is the presence of high level of residual stresses and discontinuities, resulted from the welding process itself. Thus, this work aims to obtain the fatigue curves for AISI 316L stainless steel, a butt welded joint a transverse loading in three different conditions: a) no welding specimens, b) specimens with as it is welded, and c) specimens with welded fillet machined to remove the face and the root reinforcement. Subsequently, the results were compared to the data from Eurocode 3 - section 1.9 (1991) and AWS D1.1 (2010) guidelines and as well as IIW recommendations (HOBBACHER, 2008). In this context, a 6 mm thick AISI 316L stainless steel plates were welded in a single pass in the transverse rolling direction, and subsequently machined to give the final shape to the specimens. This process followed the guidelines that rule the fatigue tests on welded joints. Metallographic and mechanical strength tests were conducted on the welded joints, for their validation. These tests showed the integrity of the welded joint and no major discontinuity. Following that, the specimens were tested using cycling loads in a servo-hydraulic machine, to obtain the S-N diagrams. For the three tested conditions, the specimens fatigue life exceeded the values suggested by the standard guidelines recommendation already cited. The results were even more significant in the specimens that the reinforcement was machined, resulting in a substantially higher fatigue life of the welded test specimens. Thus, it was observed that the use of a relatively simple post-welding technique (the removal of the face and root reinforcements) resulted in a significant increase in the specimens fatigue life. Finally, all the results obtained suggest that the stainless steel should be treated, by the guidelines and recommendations governing agencies that rule the welded joints design, as a separate group of structural steel and high strength low alloy steel.porUniões soldadasFadigaAço inoxidável AISI 316LWelded jointsFatigueStainless steel AISI 316LDeterminação de curvas de fadiga em uniões soldadas do aço inoxidável AISI 316Linfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/61fa6b4d-ddbd-4e93-be66-dadd2b10dd3a/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADORIGINALFabio Brongar Milech.pdfFabio Brongar Milech.pdfDissertação (mestrado)application/pdf6529061https://repositorio.furg.br/bitstreams/5250ec74-fc94-4afd-97f3-e54130affadd/download910c5ef3fcf08cd51cfc2770c4f4db27MD51trueAnonymousREADTEXTFabio Brongar Milech.pdf.txtFabio Brongar Milech.pdf.txtExtracted texttext/plain103047https://repositorio.furg.br/bitstreams/3363f05e-391e-4281-ab1e-9c2939254b7a/download1302dce48e5c8f1f6b292339d9dc775dMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILFabio Brongar Milech.pdf.jpgFabio Brongar Milech.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2710https://repositorio.furg.br/bitstreams/d3bbdefe-c302-4646-8c58-f07ad04c1bcd/download7b5614deb3fdc618cbd805d6f5eaa621MD54falseAnonymousREAD123456789/127582025-12-10 00:30:26.865open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12758https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T03:30:26Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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