Avaliação cinemática e dinâmica da transferência metálica na soldagem MIG/MAG

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2007
Autor(a) principal: Rodrigues, Carlos Eduardo Aguiar Lima
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14676
Resumo: The goal of this work is to improve the knowledge of the metal transfer in MIG/MAG welding and supply data to improve the elaboration of its models. In this intention, experiments were accomplished with steel (inverse polarity; Ar+5%O2 shield gas) and aluminum (inverse polarity, Ar shield gas) electrodes, with steel electrode and several shield gases (inverse polarity, Ar+5%O2+ of 0 to 25%He shield gases) and experiments with steel electrode in direct polarity (Ar+5%O2 shield gas). The flat position welds were filmed by a high-speed video camera using the shadowgraph technique. Kinematics and dynamics characteristics of metal transfers in those experiments were obtained experimentally (droplets arrival speed in the weld pool, in flight droplets average acceleration, effective quantity of movement), and the weld geometry, and compared whenever possible with experimental and numeric results available in literature. The results showed that the weld current influences the kinematics and dynamics characteristics of the drops in all of studied conditions, that the arc length influences the cinematic characteristics and dynamics in the welds with steel and aluminum electrodes, and in the steel welds with different shield gasses; that the shield gas doesn't exercise significant influence in the appraised characteristics, and that the current polarity only affects the cinematic characteristics and dynamics in globular transfer mode. Additionally, the welding current affects the weld penetration despite the use of approximately the same heat input, the arc length affect the steel and aluminum weld penetration and with different shield gasses, the shield gas didn't exercise influences in the values of the penetration but it altered the form of the weld and the current polarity didn't exercise influences the weld penetration, but just in width and reinforcement, being more slender the weld bead in direct polarity.
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Kinematics and dynamics characteristics of metal transfers in those experiments were obtained experimentally (droplets arrival speed in the weld pool, in flight droplets average acceleration, effective quantity of movement), and the weld geometry, and compared whenever possible with experimental and numeric results available in literature. The results showed that the weld current influences the kinematics and dynamics characteristics of the drops in all of studied conditions, that the arc length influences the cinematic characteristics and dynamics in the welds with steel and aluminum electrodes, and in the steel welds with different shield gasses; that the shield gas doesn't exercise significant influence in the appraised characteristics, and that the current polarity only affects the cinematic characteristics and dynamics in globular transfer mode. Additionally, the welding current affects the weld penetration despite the use of approximately the same heat input, the arc length affect the steel and aluminum weld penetration and with different shield gasses, the shield gas didn't exercise influences in the values of the penetration but it altered the form of the weld and the current polarity didn't exercise influences the weld penetration, but just in width and reinforcement, being more slender the weld bead in direct polarity.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoDoutor em Engenharia MecânicaCom o intuito de aprofundar o conhecimento da transferência metálica em MIG/MAG goticular e fornecer dados para aprimorar a elaboração de modelos da mesma, foram realizados experimentos com eletrodos de aço (polaridade inversa, gás de proteção Ar+5%O2) e alumínio (polaridade inversa, gás de proteção Ar), experimentos com eletrodo de aço e vários gases de proteção (polaridade inversa, gases de proteção Ar+5%O2+de 0 a 25%He), e experimentos com eletrodo de aço em polaridade direta (gás de proteção Ar+5%O2). As soldas, em posição plana, foram filmadas em alta velocidade através da técnica da perfilografia. Determinou-se experimentalmente características da transferência metálica (diâmetro das gotas e sua freqüência de destacamento e o comprimento do arco elétrico), bem como as características cinemáticas e dinâmicas das transferências metálicas obtidas nesses experimentos (velocidade de chegada das gotas à poça de fusão; aceleração média das gotas durante a trajetória; quantidade de movimento efetiva das gotas) e a geometria dos cordões de solda, comparados sempre que possível a resultados experimentais e numéricos disponíveis na literatura. Os resultados mostraram que a corrente e o comprimento do arco influenciam as características cinemáticas e dinâmicas das gotas em todas as condições estudadas, que o gás de proteção não exerce influência significativa nas características avaliadas, que a polaridade do eletrodo só afeta as características cinemáticas e dinâmicas no modo de transferência globular e que a quantidade de movimento efetiva das gotas influencia claramente a penetração do cordão de solda apenas quando associada à mudança no modo de transferência de globular para goticular. Adicionalmente, a corrente de soldagem afetou a penetração das soldas, mesmo utilizando-se aproximadamente o mesmo calor imposto, o comprimento do arco afetou a penetração das soldas de aço e alumínio e com diferentes gases de proteção, o gás de proteção não exerceu influência nos valores da penetração, mas alterou a forma do cordão e a polaridade não exerceu influência na penetração da solda, mas apenas na sua largura e reforço, sendo mais esbelto o cordão de solda em polaridade direta.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaEngenhariasUFUScotti, Américohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781109E4Vilarinho, Louriel Oliveirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707975Z6Ferraresi, Valtair Antoniohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787800U3Starling, Cícero Murta Dinizhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792339Z3Barra, Sérgio Rodrigueshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703428Y8Rodrigues, Carlos Eduardo Aguiar Lima2016-06-22T18:39:21Z2008-11-242016-06-22T18:39:21Z2007-10-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfRODRIGUES, Carlos Eduardo Aguiar Lima. Avaliação cinemática e dinâmica da transferência metálica na soldagem MIG/MAG. 2007. 203 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14676porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2020-01-31T06:00:55Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14676Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2020-01-31T06:00:55Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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