Becoming an Animal and a Posthuman

A primeira etapa do trabalho foi composta pelos testes preliminares através do estudo dos parâmetros de soldagem para o processo MIG/MAG arame frio na posição horizontal, em todas as condições estudadas. A DBCP nestes ensaios foi mantida constante, no valor de 16 mm.

O procedimento de soldagem para o processo MIG/MAG convencional e com arame frio consiste basicamente na fixação do corpo de prova juntamente com a chapa de

300 mm 25 60 m m M ac ro g ra fi a M ic ro g ra fi as E ro sã o C av it aç ão D u re za Passe 1 Passe 2 Passe 3 25

ancoramento, a um anteparo fixo na mesa de soldagem, permitindo o posicionamento na posição horizontal. Em seguida, adiciona-se a chapa de ancoramento para a realização do primeiro passe de soldagem. Na sequência, são aplicados outros quatro passes na posição horizontal.

Comparou-se, nesta fase, a execução dos cordões de solda na posição horizontal pelos processos MIG/MAG convencional e MIG/MAG arame frio, conforme Fig. 3.6, analisando a viabilidade desta aplicação para a soldagem de revestimento.

(a) (b)

Figura 3.6 – Montagem experimental para o processo (a) MIG/MAG convencional e (b) MIG/MAG arame frio, com tocha na horizontal posição neutro

A segunda etapa dos ensaios exploratórios foi composta pela soldagem de placas de teste e confecção dos corpos de prova para execução dos demais ensaios, avaliando os cordões de solda com relação a defeitos e determinando sua geometria e microestrutura.

Para isso, escolheu-se a soldagem de revestimento com o processo MIG/MAG duplo arame como alternativa comparativa ao MIG/MAG arame frio. No processo MIG/MAG duplo arame, a posição plana foi selecionada devido à ocorrência constante de corcovas durante os testes preliminares para o processo com MIG/MAG arame frio na posição horizontal, sendo necessário um grande número de testes para viabilizar os corpos de prova, o que poderia comprometer o cronograma da tese.

Na configuração do processo MIG/MAG duplo arame em paralelo, fixou-se a tensão em 30 V, com uma DBCP em 25 mm. A posição da tocha variou entre os ângulos de 15° e 30°. A velocidade de soldagem foi de 60 e 80 cm/min. As velocidades de alimentação adotadas foram de 12 e 14 cm/min. Um exemplo de corpo de prova soldado na configuração em paralelo com 3 (três) passes de revestimento é mostrado na Fig. 3.7, com os parâmetros de soldagem apresentados nos capítulos adiante.

Figura 3.7 – Revestimento soldado na posição plana pelo processo MIG/MAG duplo arame Ao realizar o passe seguinte, deixou-se uma distância de 2 mm entre o cordão de solda e o ponto de entrada de arame para o MIG/MAG duplo arame paralelo. No MIG/MAG duplo arame série, esta distância foi reduzida para 1 mm visando à obtenção de cordões adequados para aplicações em revestimentos.

3.3.1. Procedimentos Experimentais

O presente trabalho foi desenvolvido conforme sequência de atividades apresentadas no diagrama esquematizado na Fig. 3.8. A metodologia adotada incluiu, em uma primeira etapa, o levantamento geral sobre o assunto, objetivando-se uma maior compreensão dos fenômenos, bem como verificar quais os principais testes a serem realizados no sistema em questão. Com as informações referentes ao assunto, o próximo passo foi a determinação dos materiais a serem empregados como metal base e arame eletrodo. Nesta fase dos testes preliminares, foram confeccionados corpos de prova em aço carbono comum para revestimento pelo processo MIG/MAG arame frio na posição horizontal (Etapa 1 na Fig. 3.8). As soldas preliminares (Etapa 1) visaram o levantamento de microestrutura, macrografias, propriedades mecânicas e desgaste erosivo, servindo para direcionamento dos parâmetros e processos definitivos para avaliação de erosão e cavitação.

A partir da Etapa 2, foram soldadas chapas de testes para os ensaios exploratórios, incluindo a realização de soldagem de revestimento pelos processos MIG/MAG arame frio e MIG/MAG duplo arame, em aço inoxidável austenítico e combinados com ligas de cobalto. Ao final da Etapa 2, foi realizada a avaliação das características geométricas e rendimento de deposição dos cordões de solda. Para determinação das propriedades mecânicas na Etapa 3, foram efetuadas as medidas de dureza das diferentes regiões presentes ao longo do cordão de solda do revestimento, zona afetada pelo calor (ZAC) e metal base (MB).

2º Passe 1º Passe

Figura 3.8 – Resumo das etapas adotadas no desenvolvimento do trabalho

A Etapa 4 consiste na caracterização tribológica através de ensaio de desgaste que melhor reproduz os mecanismos presentes em turbinas hidráulicas. Diante das características do tribosistema (grande volume e a agressividade do fluido presente), foram selecionados os ensaios de erosão e cavitação.

Para a realização dos ensaios de erosão, foi construída uma infraestrutura própria no Laboratório de Soldagem da Universidade Federal de Uberlândia. O erosímetro possui um

MIG/MAG Arame Frio Posição Horizontal

MIG/MAG Duplo Arame Posição Plana

Série

Paralelo

ETAPA 1 - TESTES PRELIMINARES

c) Ensaio Erosão Dureza

ETAPA 3

PROPRIEDADES

MECÂNICAS

ETAPA 2 - ENSAIOS EXPLORATÓRIOS

Soldagem de Revestimento Aço Inox 308LSi

Stellite 6 Stellite 21

ETAPA 4

ENSAIOS

TRIBOLÓGICOS

Posição Horizontal

a) Características

Geométricas b) Avaliação da Microestrutura d) Propriedades Mecânicas

Soldagem de Revestimento Aço Inox 308LSi

Rendimento de Deposição Características Geométricas

pote metálico com volume de 5 litros, trabalhando com a mistura de água e granalha. O equipamento em questão foi avaliado para a definição dos principais parâmetros de teste. Para o ensaio de cavitação, foi utilizado um sistema de vibração ultrassônica, pertencente ao Laboratório de Tribologia e Materiais da Universidade Federal de Uberlândia, capaz de reproduzir os mecanismos existentes em turbinas hidráulicas.