Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Neves, Alisson Caetano
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UTFPR
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: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33282
Resumo: This study analyzes overlay welds using flux-cored welding and pulsed direct current. The objective is to evaluate the effectiveness of stability verification methods through current, voltage, and power oscillograms. SAE 1020 steel specimens were used with a 410 NiMo martensitic stainless metal cored tubular wire strand. The main variables were average current, pulsation frequency, welding speed, and contact-tip-to-work distance. Taguchi’s method was applied to reduce combinations, totaling nine trials. Stability was evaluated quantitatively based on oscillograms, using indices for the pulsed process, and analyzing histograms and cyclograms. Transfer regularity indices were adapted to the context of pulsed current. Analysis of variance validated the results, establishing relationships between parameters and indices. Regression modeling and weld bead morphology analysis complemented the evaluation. The effectiveness of the regression and variance analysis tools for the interrelationships in the pulsed flux cored wire process was confirmed. Effective regressions used voltage, current, and average power, with the R2 index adjusted above 85%. The number of spikes per second was in line with the pulse rate, providing clarity in the assessment, but it was not related to the quality of the cords. The transfer index IVcc correlated significantly with data variations, showing indices between 0.154 and 2.797, lower values with a current of 170 A, and convexity index between 36.75% and 52.42 %. The cyclogram area had a tenuous correlation with reinforcement results, suggesting adjustments in the methodology for obtaining this data, either through better image processing or another method.
id UTFPR-12_54e8e4d40b29132e49599f5b96cb0506
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/33282
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensãoEvaluation of the stability of the coating process with pulsed flux cored arc welding through the analysis of current and voltage signalsSoldagemEletrônica de potênciaEngenharia mecânicaWeldingPower electronicsMechanical engineeringCNPQ::ENGENHARIASEngenharia MecânicaThis study analyzes overlay welds using flux-cored welding and pulsed direct current. The objective is to evaluate the effectiveness of stability verification methods through current, voltage, and power oscillograms. SAE 1020 steel specimens were used with a 410 NiMo martensitic stainless metal cored tubular wire strand. The main variables were average current, pulsation frequency, welding speed, and contact-tip-to-work distance. Taguchi’s method was applied to reduce combinations, totaling nine trials. Stability was evaluated quantitatively based on oscillograms, using indices for the pulsed process, and analyzing histograms and cyclograms. Transfer regularity indices were adapted to the context of pulsed current. Analysis of variance validated the results, establishing relationships between parameters and indices. Regression modeling and weld bead morphology analysis complemented the evaluation. The effectiveness of the regression and variance analysis tools for the interrelationships in the pulsed flux cored wire process was confirmed. Effective regressions used voltage, current, and average power, with the R2 index adjusted above 85%. The number of spikes per second was in line with the pulse rate, providing clarity in the assessment, but it was not related to the quality of the cords. The transfer index IVcc correlated significantly with data variations, showing indices between 0.154 and 2.797, lower values with a current of 170 A, and convexity index between 36.75% and 52.42 %. The cyclogram area had a tenuous correlation with reinforcement results, suggesting adjustments in the methodology for obtaining this data, either through better image processing or another method.Este estudo analisa soldas de revestimento usando soldagem com arame tubular e corrente contínua pulsada. O objetivo é avaliar a validade de métodos de verificação de estabilidade através de oscilogramas de corrente, tensão e potência. Corpos de prova de aço SAE 1020 foram empregados com um cordão de arame tubular metal cored inoxidável martensítivo 410 NiMo. As variáveis principais foram corrente média, frequência de pulsação, velocidade de soldagem e distância bico de contato peça. O método de Taguchi foi aplicado para reduzir combinações, totalizando 9 ensaios. A estabilidade foi avaliada quantitativamente com base em oscilogramas, usando índices para o processo pulsado, e analisando histogramas e ciclogramas. Índices de regularidade de transferência foram adaptados ao contexto da corrente pulsada. A análise de variância validou os resultados, estabelecendo relações entre parâmetros e índices. Modelagens de regressão e análise da morfologia dos cordões de solda complementaram a avaliação. A aplicabilidade das ferramentas de análise de regressão e variância para as inter-relações no processo com arame tubular pulsado foi confirmada. Regressões eficazes utilizaram tensão, corrente e potência média, com índice R2 ajustado acima de 85%. A quantidade de picos por segundo esteve alinhada com a frequência de pulsação, fornecendo clareza na avaliação, mas não relacionou-se claramente com a qualidade dos cordões. O índice de transferência IVcc correlacionou-se significativamente com variações dos dados, apresentando índices entre 0,154 e 2,797 e valores mais baixos com corrente de 170 A e índice de convexidade entre 36,75% e 52,42%. A área do ciclograma teve correlação tênue com resultados de reforço, sugerindo ajustes na metodologia de obtenção deste dado, seja por melhor processamento de imagem ou outro método.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUTFPRGoncalves, Janaina Fracaro de Souzahttps://orcid.org/https://orcid.org/0http://lattes.cnpq.br/1857241899832038Correa, Celso Alveshttp://lattes.cnpq.br/8547137298279961Fals, Hipolito Domingo Carvajalhttp://lattes.cnpq.br/8883136649448444Goncalves, Janaina Fracaro de Souzahttp://lattes.cnpq.br/1857241899832038Paredes, Ramon Sigifredo Corteshttp://lattes.cnpq.br/3755516864526418Neves, Alisson Caetano2024-02-06T18:23:26Z2024-02-06T18:23:26Z2023-11-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNEVES, Alisson Caetano. Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2023.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33282porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2024-02-07T06:07:34Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/33282Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2024-02-07T06:07:34Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão
Evaluation of the stability of the coating process with pulsed flux cored arc welding through the analysis of current and voltage signals
title Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão
spellingShingle Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão
Neves, Alisson Caetano
Soldagem
Eletrônica de potência
Engenharia mecânica
Welding
Power electronics
Mechanical engineering
CNPQ::ENGENHARIAS
Engenharia Mecânica
title_short Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão
title_full Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão
title_fullStr Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão
title_full_unstemmed Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão
title_sort Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão
author Neves, Alisson Caetano
author_facet Neves, Alisson Caetano
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Goncalves, Janaina Fracaro de Souza
https://orcid.org/https://orcid.org/0
http://lattes.cnpq.br/1857241899832038
Correa, Celso Alves
http://lattes.cnpq.br/8547137298279961
Fals, Hipolito Domingo Carvajal
http://lattes.cnpq.br/8883136649448444
Goncalves, Janaina Fracaro de Souza
http://lattes.cnpq.br/1857241899832038
Paredes, Ramon Sigifredo Cortes
http://lattes.cnpq.br/3755516864526418
dc.contributor.author.fl_str_mv Neves, Alisson Caetano
dc.subject.por.fl_str_mv Soldagem
Eletrônica de potência
Engenharia mecânica
Welding
Power electronics
Mechanical engineering
CNPQ::ENGENHARIAS
Engenharia Mecânica
topic Soldagem
Eletrônica de potência
Engenharia mecânica
Welding
Power electronics
Mechanical engineering
CNPQ::ENGENHARIAS
Engenharia Mecânica
description This study analyzes overlay welds using flux-cored welding and pulsed direct current. The objective is to evaluate the effectiveness of stability verification methods through current, voltage, and power oscillograms. SAE 1020 steel specimens were used with a 410 NiMo martensitic stainless metal cored tubular wire strand. The main variables were average current, pulsation frequency, welding speed, and contact-tip-to-work distance. Taguchi’s method was applied to reduce combinations, totaling nine trials. Stability was evaluated quantitatively based on oscillograms, using indices for the pulsed process, and analyzing histograms and cyclograms. Transfer regularity indices were adapted to the context of pulsed current. Analysis of variance validated the results, establishing relationships between parameters and indices. Regression modeling and weld bead morphology analysis complemented the evaluation. The effectiveness of the regression and variance analysis tools for the interrelationships in the pulsed flux cored wire process was confirmed. Effective regressions used voltage, current, and average power, with the R2 index adjusted above 85%. The number of spikes per second was in line with the pulse rate, providing clarity in the assessment, but it was not related to the quality of the cords. The transfer index IVcc correlated significantly with data variations, showing indices between 0.154 and 2.797, lower values with a current of 170 A, and convexity index between 36.75% and 52.42 %. The cyclogram area had a tenuous correlation with reinforcement results, suggesting adjustments in the methodology for obtaining this data, either through better image processing or another method.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-11-09
2024-02-06T18:23:26Z
2024-02-06T18:23:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv NEVES, Alisson Caetano. Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2023.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33282
identifier_str_mv NEVES, Alisson Caetano. Avaliação da estabilidade do processo de revestimento por soldagem com arame tubular pulsado através da análise dos sinais de corrente e tensão. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2023.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33282
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498259327385600