UNIJU Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul DeTec Departamento de Tecnologia Curso de Ps Graduao Lato Sensu em Engenharia Industrial HERBERT ERNO MARKUS VARIAO DA GEOMETRIA DO CORDO DE SOLDA EM JUNTAS T EM FUNO DA VARIAO DO POSICIONAMENTO DO ELEMENTO VERTICAL Panambi RS, Maro de 2014 2 HERBERT ERNO MARKUS VARIAODAGEOMETRIADOCORDODESOLDAEMJUNTASTEM FUNODAVARIAODOPOSICIONAMENTODOELEMENTO VERTICAL MonografiadoCursodePsGraduaoLatoSensuem EngenhariaIndustrialapresentadocomorequisitoparcial paraobtenodettulodeEspecialistaemEngenharia Industrial. Orientador: Gil Eduardo Guimares, Dr. Eng. Panambi/RS 2014 3 VARIAODAGEOMETRIADOCORDODESOLDAEMJUNTASTEM FUNODAVARIAODOPOSICIONAMENTODOELEMENTO VERTICAL Monografiadefendidaeaprovadaemsuaformafinalpeloprofessororientadorepelo membro da banca examinadora Banca examinadora ________________________________________ Prof.Gil Eduardo Guimares, Dr. Eng. - Orientador ________________________________________ Prof. Roger Schildt Hoffmann - Mestre Panambi de maro de 2014 4 AGRADECIMENTOS Empresa Bruning Tecnomental Ltda. pelo auxilio de laboratrio, material, mquinas e equipamentos na execuo dos ensaios e corpos de prova. AoscolegasdetrabalhodaempresaBruningpeloauxlioprestadona preparao dos corpos de prova. Aos professores que ajudaram na elaborao do trabalho. minha famlia que teve compreenso e me apoiou durante o curso. AoprofessorGilEduardoGuimarespelaorientaoeapoiorecebido durante a elaborao do trabalho. 5 RESUMO A qualidade dos produtos finais passa, inevitavelmente, pelo controle de qualidade dosprocessosdefabricao.Naindstria metalomecnica oprocessode soldagemdevitalimportnciae,portantodeve-seterespecialcuidadono controledesseprocesso.Essetrabalhosefocanavariaodageometriado cordodesoldaemsoldagensMIG/MAGrobotizadasdejuntasTdechapasde ao,emfunodavariaodoposicionamentodoelementoverticaldajunta.A faixa de variao foi de 0 a 2 mm com a avaliao da variao correspondente na rea do cordo de solda em cada junta. O objetivo do trabalho mostrar o quanto essavariabilidadeemcadajuntaafetaageometriadocordodesolda,emsua rea,oquepodelevaraumadeterioraodaresistnciamecnicadajunta soldada. 6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Direes de solidificao do material depositado...................................14 Figura 2 Ensaio do corpo de prova.......................................................................15 Figura 3 Curva de tenso de deformao real......................................................16 Figura 4 Limite elstico e limite convencional de escoamento.............................17Figura 5 Fratura de corpos de prova para ensaio de trao.................................17 Figura 6 Reforo soldado......................................................................................20 Figura 7 Concentrao de tenses superficiais....................................................20 Figura 8 As dimenses..........................................................................................22 Figura 9 Dimenses bsicas do filete de solda.....................................................22 Figura 10 Corpo de prova ensaio de Impacto de Charpy aparncia de fratura....24 Figura 11- Concentrao de tenses.......................................................................30 Figura 12 Porosidade num filete de solda.............................................................32 Figura 13 Exemplo de trincas................................................................................33 Figura 14 Trincas a quente...................................................................................35 Figura 15 Alivio de tenses...................................................................................35 Figura 16 Trinca com entalhe oblquo...................................................................36 Figura 17 Tipos bsicos de juntas soldadas.........................................................37 Figura 18 Tipos de chanfros em T........................................................................38 Figura 19 Simbologia usada pela norma ISO 2553..............................................39 Figura 20 Simbologia usada pela norma de soldagem DIN 22553.......................40 Figura 21 Indicao de largura de solda...............................................................41 Figura 22 Indicao do lado da seta.....................................................................41 Figura 23 Indicao do lado oposto......................................................................41 Figura 24 Largura da solda...................................................................................42 Figura 25 Indicadores de solda.............................................................................43 Figura 26 Identificao das dimenses.................................................................43 Figura 27 Clculo de massa..................................................................................44 Figura 28 Clculo de rea.....................................................................................45 Figura 29 Rob de solda Motoman.......................................................................46 Figura 30 Plasma PMX-105 CSA MULTHITERM.................................................47 7 Figura 31 Lixadeira Cinta 2 x25 ACE RBI.............................................................47 Figura 32 Politriz lixadeira DP 10..........................................................................48 Figura 33 Soluo Nital 10%-25 lcool.................................................................48 Figura 34 Microscpio Mitutoyo............................................................................49 Figura 35 Gabarito de solda..................................................................................50 Figura 36 Calo.....................................................................................................51 Figura 37 Calo.....................................................................................................51 Figura 38 Posicionamento da tocha......................................................................52 Figura 39 Altura da solda......................................................................................52 Figura 40 Pea usinada........................................................................................54 Figura 41 Amostra................................................................................................54 Figura 42 Ensaio...................................................................................................56 Figura 43 Corpo de prova.....................................................................................57 Figura 44 Dimenses da lente..............................................................................61 Figura 45 Efeito do deslocamento sentido A........................................................73 Figura 46 Corpo de prova padro 1 A 10..............................................................74 Figura 47 Efeito de deslocamento sentido B.........................................................74 Figura 48 Corpo de prova padro 1 B 10..............................................................74 Figura 49 Efeito de deslocamento sentido C........................................................75 Figura 50 Corpo de prova padro 1 C 10..............................................................75 Figura 51 Comparativo..........................................................................................76 Figura 52 Padro...................................................................................................76 Figura 53 1 A 10....................................................................................................77 Figura 54 1 B 10....................................................................................................77 Figura 55 1 C 10....................................................................................................78 Figura 56 Comparativo entre as reas de corpo de prova....................................79 Figura 57 Comparativo entre a rea um dos corpos de prova..............................79 Figura 58 Comparativo entre a rea dois dos corpos de prova............................80 Figura 59 Comparativo entre a rea trs dos corpos de prova.............................80 8 LISTA DE TABELAS Tabela1-Propriedademecnicaespecificadaparametaisdepositadosde eletrodos revestidos para aos................................................................................19 Tabela 2 - Resistncia a trao de juntas de soldadas............................................23 Tabela3-Exemplosdetensesadmissveis,semconsiderarfraturapor fadiga........................................................................................................................25 Tabela 4 - Expresses para clculo da resistncia de juntas soldadas...................27 Tabela 5 - Densidade de algumas ligas...................................................................44 Tabela 6 - Materiais..................................................................................................53 Tabela 7 - Parmetros de solda...............................................................................55 Tabela 8 - Macrografia.............................................................................................59 Tabela 9 - Macrografia e corpos de prova...............................................................61 Tabela 10 - Valores encontrados na lente de solda em cada corpo de prova........72 Tabela 11 - reas dos corpos de prova...................................................................7 9 SUMRIO INTRODUO......................................................................................11 Objetivos..............................................................................................12 Objetivo Geral......................................................................................12 Objetivos Especficos.........................................................................12 1 REVISO BIBLIOGRFICA..............................................................13 1.1 Fundamentos tericos da metalurgia de soldagem..................13 1.1.1 Solidificao e estrutura da zona de fuso..................................13 1.1.2 Reaes metalrgicas na solidificao........................................14 1.1.3 Resistncia esttica da junta soldada..........................................15 1.1.4 Resistncia do metal depositado.................................................19 1.1.5 propriedades de trao de juntas de topo....................................19 1.1.6 Tenacidade da junta de solda......................................................23 1.1.7 Tenso admissvel e coeficiente de segurana...........................24 1.1.8 Eficincia da junta de solda.........................................................25 1.1.9 Clculo da resistncia estrutural das juntas soldadas.................26 1.1.10 Problemas potenciais e cuidados que devem ser tomados no projeto de estruturas soldadas..............................................................29 1.1.10.1 Metal-base..............................................................................29 1.1.10.2 Materiais de consumo.............................................................29 1.1.11. Distores e tenses residuais ................................................29 1.1.12 Concentrao de tenses..........................................................30 1.1.13 Reaes metalrgicas na solidificao......................................31 1.1.14 Porosidade.................................................................................31 1.1.15 Propagao de trincas na zona de solda...................................32 1.1.16 Propagao de trincas do metal depositado..............................32 1.1.17 Trincas que ocorrem na zona de solda......................................33 10 1.1.18 Trincas a frio na zona termicamente afetada.............................35 1.1.19 Classificao das juntas soldadas.............................................36 1.1.20 Simbologia de soldagem............................................................38 1.1.21 Posicionamento dos smbolos...................................................40 1.1.22 Indicao do lado da seta..........................................................41 1.1.23 Garganta (a) Perna (z) e Penetrao (s)...................................42 1.1.24 Clculo de massa depositada....................................................442. MTODOS E MATERIAIS................................................................46 2.1 Gabarito de solda............................................................................59 2.1.1 Origem do teste............................................................................50 2.1.2 Posicionamento da tocha.............................................................51 2.2 Materiais..........................................................................................52 2.2.1 Corpo de prova............................................................................53 2.2.2 Resultado do ensaio....................................................................55 2.2.3 Cuidados na aquisio dos corpos de prova...............................58 2.2.4 Anlise dos resultados.................................................................58 3. RESULTADOS OBTIDOS................................................................59 4. DISCUSSO SOBRE OS RESULTADOS ENCONTRADOS.........73 5. CONCLUSO...................................................................................81 6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.................................................82 11 INTRODUO A soldagem hoje em dia amplamente aplicada em unies e componente deestruturametlicaeequipamentosparadiversasfinalidades.Agrande vantagemdasoldagemsobreosdemaisprocessosconsistenasuasimplicidade da junta a ser soldada.Osprocessosdesoldagemtmumamplocampodeaplicao,incluindo, entreoutros,construonaval,estruturascivis,tubulaeseequipamentos diversos. Asoldagemencontraumavastaaplicaoemserviosdereparode manuteno, como enchimento de falhas em peas. Deve-se alertar, porm, que a soldagememsiumelementoimportantenanossaeconomiadehojeaplicado nosdiversossegmentosdeconstruo.Osestudossetornamcadavezmais importante,sendoconsideradoumdositensprincipaisnoprocessoglobalda construo tanto em peas como em estruturas. importante ter alguns cuidados nodesenvolvimentodoprojetodajuntadesolda.necessrioseguiruma sequnciadeoperaes,queincluiaqualificaodosprocedimentosedos soldadores,mtododeinspeo,paragarantircaractersticasfuncionais consideradas no projeto. Oprocessodesoldagemaparentementesimples,masenvolveuma grandegamadeconhecimentoquesoimplicitamenteempregadosnaexecuo deumajuntadesolda.Assim,aengenhariadesoldagem,podeserconsiderada um somatrio de conhecimento que englobam as reas das engenharias eltricas, estrutural,mecnica,metalrgica,qumicaefsica.Osconhecimentosdesse assuntonessareasodefundamentalimportnciaparadesenvolverumprojeto deumajuntasoldada,considerandoaescolhadosmateriaisdeconsumo, estabelecendoasequnciadesoldagem,eosprocedimentosdeinspeoede controle de qualidade. Asoldagemdefinidadevriasmaneiras,easdiferentesdefiniesso quase equivalentes. As normas definem como um processo metalrgico de unies demateriaisouligasmetlicasdevemseencontraremseuestadofundido.A definioprocedenteimplica,portanto,dizerqueauniodaspartesmetlicasse 12 processamedianteaenergiatrmica,parapromoverareferidafusodos materiais. Atualmentesoconhecidosinmerosdiferentesprocessosdesoldagem quepodemseraplicadosemdiferentesjuntasasersoldado,ondeofereceas melhorescondiesdeaplicaoparacadacasoprocurandoosmeiosmais seguros e econmicos. Estetrabalhotemcomoobjetivodemostraroquantoavariaodefolga podeimpactarnauniodesolda,semcomprometeraspropriedadesmecnicas dos materiais. Objetivos Objetivo geral Otrabalhotemcomoobjetivogeraldesenvolverumestudodeuniesde chapa,focadonavariabilidadedeat2mmdefolganajuntaasersoldada, comparando as diferenas entre as reas. Isso um dos fatores determinantes na resistnciadaqualidadedoprodutofinal.Ajuntadesoldaserdesenvolvidaem um rob de solda, com um dispositivo de posicionamento correto das peas, para obter uma preciso na junta soldada. Objetivos especficos Os objetivos especficos deste trabalho so: Realizaroestudoerevisobibliogrfica dosconceitos,dasuniesde junta de solda; Identificar os modos de falha das unies de junta de solda; Realizartestesexperimentaisdelaboratrioparaestimarmedidasda confiabilidade das juntas de solda. Estesresultadosseroobtidosatravsdeensaiosmetalogrficosque permitem avaliar a regio onde houve a fuso do material. 13 1 REVISO BIBLIOGRFICA 1.1 Fundamentos tericos da metalurgia de soldagem A soldagem conhecida, usualmente, como processo de unio de duas ou maispartesmetlicas.Essasuniesquandosoldadassoexpostasaciclos trmicos, transformando a estrutura metlica do material induzindo deformaes e tenses residuais, que so importantes no desempenho da construo soldada. Todasessasrelaespodemtrazerdefeitosdesoldagem,como aparecimento de trincas ou outros problemas relacionados estrutura do material, com consequncias que podem influenciar na segurana das juntas soldadas. 1.1.1 Solidificao e estrutura da zona de fuso Nasoldagempodemocorrervriosdefeitoscomo,porosidade,trincas em funodavelocidadedasolidificaodomaterialsoldado.Estemecanismode solidificao por fuso pode ser considerado semelhante ao processo de fundio de metais, diferindo apenas nos seguintes pontos: a - maior velocidade de solidificao; b fuso e solidificao do material ocorrendo simultaneamente; c movimentao da fonte de calor; d a solidificao do material inicia no contorno do metal base onde ocorre a fuso e a liga do metal base. Afigura1mostraesquematicamenteaestruturadeumajuntasoldado metalfundidocomometal-base.OpontoArepresentaoinciodageraoda estruturadometal-base.Estalinhadefusodeacordocomafontedecalor gerado durante o processo de soldagem. Essa linha de fuso, os gros grosseiros so parcialmente fundidos pelo calor gerado no arco eltrico. Como os gros cristalinos remanescem do metal-base, que no se fundem peloarcoqueatuanoncleoduranteasolidificao,nohnecessidadedese 14 formaremnovosncleosparageraodaestruturanalinhadefuso,sendo somente necessria presena dos gros cristalinos do metal-base. Figura 1 - Direes de solidificao do metal depositado Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.66) 1.1.2 Reaes metalrgicas na solidificao Nasolidificaoexistemtrstiposdesegregao:macrossegregao,na ondulao do cordo e micros segregao. Os macros segregao indicam a transformao gradual na linha de fuso at o centro cordo de solda. A segregao na ondulao do cordo indica o tipo de transformao dos componentes de vida a solidificao descontnua no cordo de solda. Osmicrossegregaoindicamatransformaodoscomponentesdentro do contorno de gro cristalino ou nos gros menores. 15 1.1.3 Resistncia esttica da junta soldada Aspropriedadesdetraodeumajuntasoldadasofunesdas propriedades mecnicas do metal-base da zona termicamente afetada, bem como do metal depositado e as caractersticas dinmicas da junta, e as quais variam de acordo com a geometria da junta, e o nvel de tenses nelas atuantes. Os corpos de prova para ensaios de trao da junta soldada so retirado no sentido longitudinal incluindo a junta soldada, e o outro retirado de modo que o cordo de solda fica perpendicular ao eixo longitudinal do corpo de prova incluindo a junta de solda conforme mostra a figura 2. Figura 2 - Ensaio corpo de prova

Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.205) Osensaiossoefetuadosdemodoconvercional,aplicandogradualmente umaforanocorpodeprovaatoseurompimento,eolimitederuptuar,, determinado,dividindo-seacargaderuptura,P,pelareaseccionada,S,do corpo de prova antes de submeter ao ensaio. =(kg/mm) 16 Figura 3 - Curva de tenso de deformao real Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.206) A figura3mostra um diagrama detenseedeformaesdeum corpo de prova cilindrico de um ao doce, quando submetido ao ensaio de trao. O ponto P representaolimiteproporcionalidadedomaterial,ouseja,atessepontoas tensescrecemlinearmentecomasdeformaes,segundoaleideHooke.O ponto E representa o limite elsticidade do material, isto , se o corpo de prova for carregadoatessepontoe,emseguida,aliviado,nopermanecerqualquer deformao plastica permanente, revelando, portanto, o comportamento elstico do materialataqueleponto.Noensaioconvencionaldetrasodificildeterminar esteponto,poisestesvaloressoestipuladosaumvalordatenso correspondenteaumadeformaode0,005a0,01%comosendoolimitede elasticidade do material. O ponto S1, por sua vez, o valor mximo de tenso que seatingeantesdeiniciaroescoamento,esecaracterizapelofatodatensose manterconstanteousofrerumarpidaquedaemsuavelocidade decrescimento. No ponto S1 o limite de escoamento ou limite superior de escoamento. O ponto S2astensescomeamacrescernovamente,correspondenteaoaumentode deformaes que o limite inferior de escoamento. 17 Figura 4 - Limite elstico e limite convencional de escoamento Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.207) dificildistinguirdealgunsmateriaisqualopontodastenses-deformaesencontradonodiagrama,atravsdeensaiosdetrao.comum especificarparamateriaisumlimitedeescoamentoconvencional,quedefinido como uma tenso correspondente a uma deformao de 0,2% conforme indica na figura 4. Figura 5 - Fratura de corpos de prova para ensaio de trao

(seo transversal)(seo transversal) Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.207) 18 Aductilidadedomaterialestimadoatravsdamedidadaalongamento obtidonoensaiodetrao,medidaefetuadaentreospontosdereferncia, marcado sobre a parte til do corpo de prova, conforme figura 5. O alongamento calculado pela equao: - Comprimento da base de referncia. Comprimentoentreospontosdereferncia,apsrupturado corpo de prova. Noscorposcirculares,podeseestimaraductilidadedomaterialpormeio dereduodareaqueocorreduranteoensaiodetrao.Areduodarea expressaemporcentagemdareaoriginaldocorpodeprovacalculadopela equao:X 100 (%) - rea de seo transversal original do corpo de prova. rea de seo transversal do corpo de prova, aps a ruptura. 19 1.1.4 Resistncia do metal depositado Emjuntassoldadasdeao,o material-basetemumaresistncia menor traodoqueometaldepositado,desdequeoprocessodesoldagemeos materiais de consumo sejam apropriados para uma junta de solda sem apresentar defeitosconsiderveiscondenveis.Ometaldepositadovarianoalongamentoe ductilidadedependendodoprocessodesoldagemeosmateriaisdeconsumo utilizado.Dessaforma,osdoisparmetrosdeveroserselecionadosdeacordo com o procedimento de soldagem e as propriedades do material a ser soldado. A resistncia do metal depositado varia de acordo onde ele for depositado najuntasoldada,importanteespecificardeondedeveserretiradoocorpode prova,paraarealizaodoensaiodetraoconformefigura4.Atabela1 apresentaosvaloresdaspropriedadesmecnicasdometaldepositadocom eletrodos revestidos. Tabela1-Propriedademecnicaespecificadaparametaisdepositadosde eletrodos revestidos para aos Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.208) 1.1.5 Propriedades de trao de juntas de topo A resistncia trao de junta de solda pode ser considerada equivalente a dometal-base,desdequeosprocessosemateriaisdesoldagemsejam recomendadosparacadacasoconsiderado.Emumajuntadesoldadependendo 20 docasopodeserexecutadoporumoumaispasses,desdequeocordofinal tenha uma salincia em relao superfcie do metal-base, denominada reforo do cordooudasolda.Aalturadoreforonorecomendvelaexcederos3mm figura 6. Figura 6 - Reforo soldado Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.209) Atransioentreometal-baseereforo,denominadapdasolda, considerada uma descontinuidade de forma, o que pode originar uma concentrao detenses.Essaconcentraodependedoformatodopdocordoeda existnciademordeduras.Dependendodoformatodocordo,ograude concentraodetensesnaordemde1,3a1,8vezesatensosuperficial, conforme figura 7. Figura 7 - Concentrao de tenses superficiais Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.209) 21 Pode se formar uma concentrao de tenses residuais na rea adjacente da junta soldada que pode afetar a resistncia da junta. Na junta pode se originar trincas no metal depositado o que diminui consideravelmente a resistncia trao da junta soldada, o mesmo no acontece no caso de porosidades, tendo um efeito menor sobre a resistncia da junta.A distribuio de tenses que se formam na junta devido ao seu formato, a concentrao de tenses so de alta intensidade que podem ocorrer na raiz ou no p da solda. O fator de concentrao de tenses pode atingir valores da ordem de 6a8naraizede2a6nopdofiletedesolda.Aresistnciatraodajunta soldada definida como sendo uma carga que ocasiona a ruptura da garganta da seo transversal, expressa sob a forma de tenso, pela equao: P carga de ruptura do filete (Kg) comprimento efetivo da solda nnnn nmeros de filete efetivos - garganta terica do filete HHHH altura do filete

22 Figura 8 - As dimenses

Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.210) Figura 9 - Dimenses bsicas no filete de solda Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.210) Comprimento ou altura da perna do filete Dimenso bsica do filete - 0,707 garganta terica do filete Garganta real 23 Tabela 2 - Resistncia a trao de juntas soldadas Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.210) Na tabela2 h uma comparao entre as resistencias do metal depositado de juntas em filete e de topo. 1.1.6 Tenacidade da junta soldada Aresistnciadomaterialacarregamentoesttico,diferenteno comportamento em relao a solicitaes dinmicas. A tenacidade a capacidade domaterialabsorverconsidervelnveldeenergiaantesderomper.Existeuma consideraodifundida,quantomaioraresistnciaarupturadomaterial,maior sersuatenasidade.Mesmoassim,considerandodoismetaiscomvaloresde limitederupturaigual,suatenacidadepodevriarconsideravelmente,emfuno da composio qumica. Uma avaliao quantitativa da tenacidade dos materiais pode ser feita pela energiaabsorvidapeloscorposdeprovaduranteoensaiodeimpacto.A tenacidadedometaldiminuiemfunodatemperaturadomeioatum determinadovalor.Essadiminuiodatenacidadedenominadatransio caractersticadometal,quandoatemperaturadomeiosetornainferior estabelecido o material se torna frgil. Figura 10.

24 Figura 10 - Corpo de prova para ensaio de impacto Charpy aparncia de fratura Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.212) 1.1.7 Tenso admissvel e coeficiente de segurana Num projeto estrutural deve-se conhecer qual a tenso mxima admissvel queaestruturapodetrabalhar.Essastensesdevemserconsideradascom valores mximos na faixa de trabalho e, para considerar seguras, sempre levar em considerao as propriedades mecnicas do material-basee do metal depositado eotipodeesforoutilizadonajunta.Ovalordatensoadmissveldomaterial dependedaimportnciaeaconfiabilidadequeaestruturadevesuportar,sendo normalmenteespecificadocomoumafraoadequadaaresistnciaatraodo material-base.Ocoeficientedesegurananumprojetoaserconsideradooregime elstico, e a relao entre a tenso de escoamento e de ruptura. Estes coeficientes so considerados como uma incerteza na capacidade de deformao ou de ruptura daestrutura,eestabelecidoparafazerfrenteadiversosfatoresdesconhecidosque podem influenciar na estrutura. No caso de juntas soldadas, a prpria flutuao daqualidadedasoldaconsideradaumfatordeincerteza,quepodeinfluirna determinao do coeficiente de segurana conforme tabela 3. 25 Tabela 3 - Exemplos de tenses admissveis, sem considerar fratura por fadiga Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.214) 1.1.8 Eficincia da junta soldada Aeficinciadajuntaconsideradapeloclculodatensoadmissvelda junta soldada, e pode ser definida como sendo um fator de reduo de tenso em relao atenso admissveldo metal-base. determinado em funo do material soldado,procedimento,mtododeinspeoedascondiesdeserviodajunta soldada, sendo expressa pela relao: Os fatores que influenciam na eficincia da junta soldada so: - material de solda; 26 -processodesoldagem(arcoeletricocomeletrodorevestido,MIG/MAG, etc); - ambiente de soldagem e posio (plana, vertical,sobrecabea, etc.); - tratamento trmico (alivio de tenses, etc.); - acabamento; - tipo de junta a ser soldada. 1.1.9 Clculo da resistncia estrutural das juntas soldadas O cculo da resistncia das juntas soldadas feito com base nos critrios dastensesadmissveis.Sendoassim,soconsideradastodasaspequenas deformaes, e a relao entre as tenses e deformaes obedecendo a lei Hooke. Oesforoqueinduznaestruturaumatensomxima,valorigualatenso admissvelpreviamenteestabelecida.Osclculossorelativamentecomplicados, masparasimplificarseadotaovaloratuantenagargantadofiletecomosendoa tensomdianajunta.Atabela4,abaixomostraasformulassimplificadaspara clcular a junta soldada adotado pela ISO. 27 Tabela 4 - Expresses para clculo da resitncia de juntas de soldadas 28 Continuao Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.216) 29 1.1.10Problemaspotenciaisecuidadosquedevemsertomadosnoprojetode estruturas soldadas 1.1.10.1 Metal-base Umdospontoscrticosconhecerclaramenteosrequesitosdeprojeto, esfororequerido,ambientedetrabalho,condiesextremas,seleocorretados materiaisaseremempregados.Estescuidadossonecessriosparaobteruma estrutura livre de problemas nas juntas soldadas. O bom desempenho de uma estrutura soldada, depende de cada junta nela existenteecomaescolhacorretademateriais-basecomexelentesoldabilidade, processo,qualificaodoprocedimentoecontrolesadequadosefundamentais para a construo de estruturas que oferecem alta confiabilidade. 1.1.10.2 Materias de consumo A seleo do material de consumo a ser empregado, deve-se efetuar com critriosrigorososparaasseguraraqualidaderequeridapelasjuntassoldadas. Paraisso,oprojetistadeestruturadeveestaratualizadonosltimos desenvolvimentos e tcnicas de soldagem para a escolha adequada dos materiais a serem empregados. Uma escolha de material baseado somente nas propriedaes mecnicas,poderedundarnoempregodemateriaisdedifcilprocessamento, gerando defeitos potenciais no processo de soldagem. 1.1.11 Distores e tenses residuais Asjuntassoldadassedeformamdevidoaociclostrmicosqueocorrem durante a soldagem, o metal se aquece e se expande plasticamente e, na fase de esfriamento o material sofre uma contrao na tentativa de retornar ao seu estado natural,criandoumcomplexocampodedeformao,oqueocasionaagerao das tenses residuais. As distores e tenses residuais no processo de soldagem fazempartedoprojeto,osmesmosdevemterumcuidadoespecialparano 30 comprometeremaqualidadedaestrutura.Algunscuidadosparaminimizaras tenses: - selecionar materiais com alta tenacidade; - evitar executar juntas prximas entre si, no convergir as juntas para um nico ponto. - usar uma sequncia de soldagem que atenuem os efeitosde uma junta excessivamente vinculada; -projetarasjuntassoldadasparaopteromnimodematerialde enchimento; - reduzir o nmero de passes no preenchimento da junta. -adotaromelhorprocessodesoldagemqueseadapteaestrutura soldada. 1.1.12 Concentrao de tenses Semprequehouverumamudananageometriaestrutural,existeuma tendnciaqueastensesseconcentremnestelocal.Ofatordeconcentraode tenses ou coeficiente de forma definido como quociente entre a mxima tenso elstica atuante, devida a descontinuidada,, e a tenso mdia , , resultante da diviso do valor do esforo solicitante pela rea seccional mnima da regio em estudo. Figura 11 - Concentrao de tenses Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.232) 31 Noprocessodesoldagemosaspectosgeomtricosprovocammudanas nas propriedades fsicas e mecnicas do metal, devidoaos ciclos trmicos a que sosubmetidos.Devidoaestesfatores,oprojetoeaexecuodasjuntas soldadasdevemmerecerosdevidoscuidadoscomasconcentraesdetenses, para garantir uma estrutura segura. 1.1.13 Reaes metalrgicas na solidificao Nasolidificaoexistemtrstiposdesegregao:macrossegregao,na ondulao do cordo e microssegregao. A macrossegregao indica a transformao gradual na linha de fuso at o centro cordo de solda. A segregao na ondulao do cordo indica o tipo de transformao dos componentes devida solidificao descontinua no cordo de solda. Amicrossegregaoindicaatransformaodoscomponentesdentrodo contorno de gro cristalino ou nos gros menores. 1.1.14 Porosidade Aporosidadenometaldepositadonumajuntadesoldaprovocadapela aodosgasesqueseformamduranteoprocessodesoldagemtrazendo inconvenincias na junta tais como: aliberaodegasespeladiferenadesolubilidadeentrelquidose slidos na temperatura de solidificao na junta de solda; b liberao de gases nas reaes qumicas no metal depositado na fuso dos materiais; c os gases fsicos da atmosfera do arco; Osgasessogeradosna fusodesolda pelasdiferenasdesolubilidade entreonitrognioepelohidrogniocontidonosaos.Osgasesgeradospela reaoqumicasorepresentadospelomonxidodecarbononapoadefuso. Essascausassocompreendidaspelosgasesinertesnasoldagem,oupela atmosfera externa na junta de solda.32 Figura 12 - Porosidade num filete de solda Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.67) 1.1.15 Propagao de trincas na zona de solda Nas juntas de solda forma-se uma regio com alta sensibilidade com uma estruturafrgilissoocorreprincipalmentenosaos.Seumafraturafrgilocorre nosaoscomresistnciainsuficiente,elapodesepropagarcomumavelocidade muito alta, na ordem de 2000m/s, atingindo toda estrutura quase instantaneamente. Najuntadesoldaamicroestruturatorna-sefrgilpodendoprovocar fraturas,concentraodetenseseexistnciadedefeitosdesoldagem.Dessa forma,muitoimportanteestimararesistncianazonadesoldacontraa nucleao da fratura para garantir a segurana da solda. Outros fatores influenciam naocorrnciadafraturataiscomo:velocidadededeformao,tensesresiduais, entalhes,concentraodetensesedescontinuidadesestruturais.Estesfatores devem ser estudados atravs de ensaios e corpos de prova. 1.1.16 Propagao de trincas do metal depositado desnecessriolembrarqueaspropriedadesdometaldepositado dependemdesuaestrutura,comonocasoometal-basedazonatermicamente afetada. Para melhorar a qualidade do metal depositado, necessrio controlar os diferentes fatores que influenciam na propagao da fratura. O metal depositado se diferenciatermicamentenazonaafetada,poiselasefundeesolidificaduranteo processo de soldagem, incluindo grande quantidade de impureza como oxignio. 33 Acomposioqumicadomaterialdepositadodependedoprocessode soldagem,eamesmaseconstituidomaterial-basedeconsumo.Importante considerarainflunciadasimpurezasincludasnomaterialasersoldado, particularmenteooxignio,comoaestruturadomaterialbaseparaevitar propagao de trincas. 1.1.17 Trincas que ocorrem na zona de solda Existemvriostiposdetrincasquepodemocorrerduranteoprocessode soldagem, podendo ser classificadas em fraturas a frio e fraturas a quente. A fratura a frio se origina temperaturas inferiores a 300 graus, ela ocorre na zona termicamente afetada, e na regio do material depositado. A fratura a frio que ocorre na zona de solda so mostrados na Figura 13.Asprincipaistrincasqueocorremnazonatermicamenteafetadaso: trincasnocordo,trincasnaraiz,trincasnopdasoldaetrincaslamelar.As trincas que ocorrem no metal depositado podem ser longitudinais ou transversais. Astrincasaquentepodemserencontradaseseoriginamnometalde soldaounazonatermicamenteafetadaemaltastemperaturas,superioresa900 graus, durante a solidificao da zona de solda. Figura 13 - Exemplo de trincas Trincas no cordo

Trincas na raiz 34 Fonte: Filho (2008, p.35) Alm das trincas mencionadasacima temosastrincasdevido ao aliviode tenses, que ocorre na zona afetada quando o ao de baixa liga e soldado aps o reaquecido entre 550-700graus, para efeito de alivio de tenses. As trincas a quente ocorrem quando o material depositado se encontra na fasedesolidificaonazonasoldada,sotrincasnacratera,eastrincas longitudinaisconformeFigura14.Astrincasoriginadasnoaliviodetenses ocorrem geralmente durante o tratamento trmico, e se inicia no p do cordo, na zona termicamente afetada, como mostrado na Figura 15. 35 Figura 14 - Trincas a quente

Trincas longitudinais Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.90) Figura 15 - Alvio de tenses

Trinca devido alivio de tenses Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.89) 1.1.18 Trincas a frio na zona termicamente afetadas Astrincasafrionazonatermicamenteafetadassoconhecidascomo trincasretardadas,ocorremgeralmenteemperodosat48horasapsa soldagem.Pode-seobservarumatrincaafriotipicamentenazonatermicamente afetada conforme a Figura 16. Essa trinca se propaga tanto ao redor dos contornos de gro, como nos prprios gros. 36 Figura 16 - Trinca com entalhe oblquo Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p. 91) Astrincasafrionazonatermicamenteafetadasocausadaspelaao conjunta dos seguintes fatores: a estrutura da zona trmica afetada; b ao do hidrognio na junta soldado; c tenso na junta; 1.1.19 Classificao das juntas soldadas Asoldarealizadanapeasobreasjuntas.Devido,primeiramente,ao requisitodeprojeto;espessuradaspeas;eaoprocessodesoldagemea distoroadmissvel,asjuntasdevemapresentarnasbordasdiferentes configuraes para serem unidas de forma econmica e tecnicamente aceitvel. Asjuntasdesoldamaisutilizadosemestruturasdeaosoclassificadas como junta de topo, juntas em T, juntas de canto e sobrepostas. 37 Figura 17 - Tipos bsicos de juntas soldadas Junta de topo Junta em T Junta em cruz Junta em quina Junta com reforo Junta de arresta paralela 38 Junta sobreposta Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.179) Podese mencionarpadresdejuntadesoldacomchanfro, essaspodem variar entre si conforme o tipo de aplicao, e ser decisivamente na preparao de um chanfro para manter a qualidade da junta soldada. Figura 18 - Tipos de chanfros em T Fonte: Okumura & Tamighuchi (1982, p.181) 1.1.20 Simbologia de soldagem Asimbologiadesoldagemumaferramentaimportanteparauma especificaodeumajuntadesoldaemdesenho,atravsdasimbologiao projetista transmite as instrues necessrias ao soldador para execuo da junta de solda com qualidade e segurana. O smbolo de solda uma forma de transmitir ao soldador as informaes necessrias para obter o formato da junta de solda, os 39 meios,aparncia,acabamentodocordoeoseucomprimento.Existemvrias normasinternacionaisparaossmbolosreferentessolda,dentrodasquaisse destacamasAWS,JIS,DIN,ISOeABNT.AsimbologiausadapelanormaISO 2553 representado na Figura 19. Figura 19 Simbologia usada pela norma ISO 2553 Fonte: ISO 2553 A simbologia usada na representao de solda, segundo a norma DIN e da ISO, so baseadas nas seguintes regras. A os smbolos de solda devero indicar o tipo de junta ou unio de duas peas a ser soldado; b os smbolos devem ser indicados sobre a linha de referencia do cordo de solda; 40 c a linha descrita deve ser indicada na linha de referncia e de chamada, indicandoondeauniodevesersoldado.Alinhaderefernciadeveserretae horizontal.Alinha de chamadadeve formarumngulode 60grausemrelao linha de referencia, ela deve ser reta. Figura 20 Simbologia de soldagem DIN em ISO 22553 Fonte: ISO 2553 1.1.21 Posicionamento dos smbolos a na solda simtrica, a linha tracejada pode ser omitida; bpreferencialmente,osmbolodasoldasempresercolocadonolado inferior da linha cheia. c quando no indicado o processo de solda considerado MAG; d quando no indicado o comprimento do cordo de solda, significa que a solda deve ser executada em toda a extenso indicada pela seta; e a indicao da largura da solda feita atravs do dimensionamento no desenho, Figura 21. 41 Figura 21 - Indicao da largura da solda

Fonte: ISO 2553 1.1.22 Indicao do lado da seta Quandoosmboloforcolocadoemcimadalinhaderefernciacheia, indica que a solda deve ficar diretamente no lado indicado pela seta, Figura 22. Figura 22 Indicao do lado da seta

Fonte: ISO 2553 Quando o smbolo for includo na linha de referncia tracejada, indica que a solda deve ficar diretamente no lado oposto face indicada pela seta, Figura 23. Figura 23 Indicao do lado oposto Fonte: ISO 2553 42 Nopermitidoindicarasoldaparaindicaodalarguradasolda,esta indicao estar errada, figura 24. Figura 24 - Largura da solda Fonte: ISO 2553 1.1.23 Garganta (a) Perna (z) e Penetrao (s) Aindicaodeumasoldaemnguloexistedoismtodosdeindicaras dimensestransversais.Poressemotivoaletraaouzdevepreceder respectiva dimenses. As soldas de ngulo, principalmente de grande penetrao, a espessura da soldadengulo,principalmentedegrandespenetraes,aespessuradesolda podeserindicadoporsfigura25.Paracasosespeciaisondenecessriauma penetrao efetiva e paralela a superfcie da pea pode ser indicada por se figura 26. 43 Figura 25 Indicaes de solda Fonte: ISO 2553

Figura 26 - Identificao de dimenses Fonte: Fonte: ISO 2553 44 1.1.24 Clculo de massa depositada ( ) =L = densidade da solda (tabela 1.5). =areatransversaldocordoassociadocomometal depositado. L= comprimento do cordo. Figura 27 Clculo da massa Fonte: Modenesi(2001, p. 2) Tabela 5 - Densidade de algumas ligas Densidades aproximadas de algumas ligas Liga Densidade (g/ )Ao carbono7,8 Ao inoxidvel8,0 Ligas de Cobre8,6 Ligas de Nquel8,6 Ligas de Alumnio2,6 Ligas de Titnio4,7 Fonte: Modenesi(2001, p. 2) 45 Clculo de: = + + + = + = = = t f = wr / 4 ou, alternativamente: = (+ 1)[ 2( t -+] =ou, alternativamente: = Figura 28 Clculo da rea

Fonte: Modenesi(2001, p. 2) 46 2MTODOS E MATERIAIS Oprocessofoidesenvolvidonumamquinaestacionriarobdesolda motoman, com as seguintes caractersticas: Fabricante: YASKAWA MOTOMEN ROBOTICA DO BRASIL Modelo: CLULA DE SOLDA COM DOIS ROBO, MA 1900 A00 Tipo de Controle: DX100 Nmero de Srie: 24093940 Ano de Fabricao: 2013 Figura 29 - Rob de solda Motoman Fonte: Bruning, 2014 Outros equipamentos utilizados para a anlise dos corpos de provas foram: 47 Figura 30 - PLASMA PMX 105 CSA MULTHITERM Fonte: Bruning, 2014 Figura 31 - LIXADEIRA CINTA LX2S ACERBI Fonte: Bruning, 2014 48 Figura 32 - POLITRIZ LIXADEIRA DP 10 Fonte: Bruning, 2014 Figura 33 - SOLUO NITAL 10%25 10%25HNO3 90%25ALCOOL 49 Fonte: Bruning, 2014 Figura 34 - MICROSCPIO: Mitutoyo; Modelo: 70520; Ampliao 200x Fonte: Bruning, 2014 2.1. Gabarito de solda Acessrio desenvolvido para obter um perfeito posicionamento do corpo de prova no momento de soldar, e para garantir o posicionamento dos demais corpos deprova,paraqueasvariveisdesteprocessosejamsempreasmesmas,eos resultados obtidos sejam confiveis. Figura 35. 50 Figura 35 - Gabarito de solda. Fonte: Bruning, 2014 2.1.1 Origem do teste Calousadoparadaroespaamentode0,2mmdecadacorpodeprova, chegando at os dois milmetros conforme os testes realizados. Figura 36 e 37. 51 Figura 36 - Calo Fonte: Fonte: Bruning, 2014 Figura 37 - Calo Calo Fonte: Fonte: Bruning, 2014 2.1.2 Posicionamento da tocha 52 O posicionamento da tocha e a altura do cordo foram efetuados conforme a figura 38 e 39. Figura 38 Posicionamento de tocha Fonte: Fonte: Bruning, 2014 Figura 39 Altura da solda Fonte: Bruning, 2014 2.2 Materiais 53 O material utilizado para os corpos de prova uma chapa de ao CGT DIN EM 10025 5275 JRARS.2 de espessura de 9,50mm, este material adquirido da Usiminas, podem variar at 10% da espessura do material. A composio qumica do material conforme fabricante, mostrada na tabela 6. Tabela 6 - Materiais Composies qumicas Propriedades mecnicas % C % Mn % P % Si Limite de escoamento Alongamento % 0,110,890,00220,00927836,00 Fonte: Bruning, 2014 2.2.1 Corpo de prova Paradefinirotamanhodocorpodeprova,foiutilizadaanormaDINEM ISO156141.OscorposdeprovaforamcortadosnoPlasmaedepoisendireitadosnumaplanqueadeira,apsfoifresadoumadasextremidadespara obter a melhor junta de solda mostrado na figura 40. Figura 40 Pea usinada Face usinada 54 Fonte: Bruning, 2014. Paraidentificarasamostra,oscorposdeprovaforamidentificados conformeafigura30,comasseguintessimbologias,1A1amostra,ea identificao 1 a 1 correspondente ao corpo de prova A1, A2 e A3 conforme a sequencia conforme figura 41. Figura 41 - Amostra 1 A 1 B A C 1 a 11 a 1 55 Fonte: Bruning, 2014 Para iniciar o processo de soldagem foram utilizados os valores da tabela 7 e aps ajustados os parmetros at atingir uma solda desejada. Tabela 7 -Parmetros de solda Fonte: ISO 2553 2.2.2 Resultado do ensaio OsensaiosrealizadosnolaboratriodaBruning,conformerelatriode inspeo figura 42. 56 Figura 42 Ensaio 57 Fonte: Bruning, 2014 Figura 43 Corpo de prova Fonte: Bruning, 2014 58 2.2.3 Cuidados na aquisio dos corpos de prova Aschapasforamcortadasnasdimensesconformefigura42,foram planificadasefresadas,apsforamlimpasremovendooexcessodesujeira.Em seguida se utilizou o gabarito de soldapara garantir o melhor posicionamento dos corpos de prova. O cuidado na construo do dispositivo de solda tem como finalidade obter a melhorcentragempossvelentreoscorpos deprova,paraqueo resultadoseja o mais confivel possvel com a menor variao na junta de solda. No ponto de vista prtico, diversas soldas foram efetuadas, e os parmetros cuidadosamentecontroladosatobteromelhorresultadonoscorposprova conformefigura1.34.TodasasvariveisforammantidasconstantesnoseixosA, B, C figura 43, com exceo de uma, a qual uma foi modificada dentro de limites estabelecidos0,2mmacadacorpodeprovachegandoat2,00mmde deslocamento,eosresultadosdesenvolvidosdevidamenteanotados,eforam modificados uma de cada vez. Apsasoldagem,asamostrasforaminspecionadasvisualmente,eem seguidacortadasparaanlisemetalogrficaeatacadasquimicamentecomuma soluo lcool etlico. 2.2.4 Anlise dos resultados Osresultadosforamelaboradosgraficamente,ilustradoatravsdeuma macrografiaeosvaloresanotadosdomenorparaomaiordecadavarivelde solda considerado. 59 3 RESULTADOS OBTIDOS Osparmetrosiniciaisdesoldadoprocessoforambaseadosnatabela7. Osvaloresanalisadoseajustadosatseobterumasoldadentrodospadres definidosnanormaeosmodelosdecorpodeprovacitadonatabelaabaixo.A partir dessa definio foram elaboradas as variveis para ensaio conforme tabela 8. Tabela 8 - Macrografia VALORES ENCONTRADOS NO ENSAIO DE MACROGRAFIA Perna Horizontal= PH Perna Vertical= PV Penetrao Vertical=pV Penetrao Horizontal= pH Garganta= G AmostraCORPO DE PROVA A1A2A3A1A2A3A1A2A3A1A2A3A1A2A3 Padro 8,008,008,009,009,009,003,002,003,004,003,503,806,006,006,00 A1=0,2 9,0O9,009,009,008,009,001,201,2O2,004,004,003,006,006,006,00 A2=0,4 9,008,009,008,008,008,001,002,002,103,003,103,006,005,206,00 A3=0,6 9,009,008,008,809,009,001,002,002,004,003,203,206,006,006,00 A4=0,8 8,508,008,009,009,009,002,002,003,004,002,502,506,006,006,00 A5=1,0 9,008,708,008,009,009,002,003,002,004,003,503,006,006,006,00 A6=1,2 9,008,007,509,009,0010,01,802,503004,003,003,006,006,006,00 A7=1,4 8,008,008,009,009,0010,02,202,002,802,303,502,006,006,006,00 A8=1,6 8,008,007,009,0010,09,003,004,003,003,002,003,006,006,006,00 A9=1,8 8,008,007,009,009,0010,02,003,004,003,503,002,006,006,006,00 A10=2,0 9,009,009,008,009,008,001,702,001,704,003,504,006,006,006,00 B1=0,2 7,007,008,009,009,009,002,003,002,803,003,002,306,006,006,00 B2=0,4 8,008,007,008,509,0010,02,504,004,004,003,202,606,006,006,00 60 B3=0,6 9,007,007,009,0010,09,002,004,004,003,003,002,206,006,005,50 B4=0,8 9,007,008,009,009,0010,03,003,003,004,002,002,506,005,006,00 B5=1,0 7,007,007,009,009,009,004,004,004,004,003,002,006,006,005,50 B6=1,2 7,007,007,009,5010,010,03,003,004,003,002,002,006,006,006,00 B7=1,4 7,006,006,009,008,0010,03,004,005,002,002,002,006,006,006,00 B8=1,6 7,007,007,0010,010,010,04,004,004,003,004,003,006,006,006,00 B9=1,8 7,005,006,0010,09,009,004,505,004,803,002,501,506,005,006,00 B10=2,0 7,006,006,0010,09,5010,03,804,005,001,001,102,007,006,006,50 C1=0,2 9,009,009,009,008,009,001,801,002,004,004,003,006,006,006,00 C2=0,4 9,009,008,008,009,009,002,001,002,004,004,004,006,006,005,00 C3=0,6 9,008,008,009,009,009,001,202,002,204,004,002,206,006,006,00 C4=0,8 9,009,008,508,009,009,002,001,303,004,004,003,206,006,006,00 C5=1,0 9,009,009,009,008,009,002,801,703,003,204,004,006,006,006,00 C6=1,2 9,009,008,008,009,009,002,001,003,003,004,004,006,006,006,00 C7=1,4 9,009,008,008,009,009,003,003,004,001,304,004,006,006,006,00 C8=1,6 8,009,008,008,009,009,003,003,003,003,004,004,006,006,006,00 C9=1,8 9,009,008,008,008,009,003,003,003,004,504,003,006,006,006,00 C10=2,0 9,008,008,008,008,009,004,004,004,003,004,004,006,006,006,00 Fonte: Bruning, 2014 A forma e valores foram mantidos constantemente para todos os corpos de prova, sempre considerando os valores da tabela 1.8. As dimenses da lente de solda foram determinadas conforme a figura 44. 61 Figura 44 Dimenses da lente Fonte: ISO A tabela 9 mostra as macrografias e suas respectivas dimenses da lente dos corpos de prova. Tabela 9 Macrografias e corpos de prova AMOSTRA Corpo de prova Medida (mm) PH (mm) PV (mm) Vp (mm) pH (mm) G (mm) Foto Padro1 a 10,008,009,003,004,006,00 1 a 28,009,002,003,506,00 1 a 38,009,003,003,806,00 62 1 A 11 a 10,29,009,001,204,006,00 1 a 29,008,001,204,006,00 1 a 39,009,002,003,006,00 1 A 21 a 10,49,008,001,003,006,00 1 a 28,008,002,003,105,20 1 a 39,008,002,103,006,00 1 A 31 a 10,69,008,801,004,006,00 1 a 29,009,002,003,206,00 1 a 38,009,002,003,206,00 63 1 A 41 a 10,88,509,002,004,006,00 1 a 28,009,002,002,506,00 1 a 38,009,003,002,506,00 1 A 51 a 11,0 9,008,002,004,006,00 1 a 28.709,003,003,506,00 1 a 38,009,002,003,006,00 1 A 61 a 11,29,009,001,804,006,00 1 a 28,009,002,503,006,00 1 a 37,5010,00 3,003,006,00 64 1 A 71 a 11,48,009,002,202,306,00 1 a 28,009,002,003,506,00 1 a 38,0010,00 2,802,006,00 1 A 81 a 11,68,009,003,003,006,00 1 a 28,0010,00 3,002,006,00 1 a 37,009,004,003,006,00 1 A 91 a 11,88,009,002,003,506,00 1 a 28,009,003,003,006,00 1 a 37,0010,00 4,002,006,00 65 1 A 101 a 12,009,008,001,704,006,00 1 a 29,009,002,003,506,00 1 a 39,008,001,704,006,00 1 B 11 b 10,27,009,002,003,006,00 1 b 27,009,003,003,006,00 1 b 38,009,002,802,306,00 1 B 21 b 10,48,008,502,504,006,00 1 b 28,009,004,003,206,00 1 b 37,0010,00 4,002,606,00 66 1 B 31 b 10,69,009,002,003,006,00 1 b 27,0010,00 4,003,006,00 1 b 37,009,004,002,205,50 1 B 41 b 10,89,009,003,004,006,00 1 b 27,009,003,002,005,00 1 b 38,0010,00 3,002,506,00 1 B 51 b 11,07,009,004,004,006,00 1 b 27,009,004,003,006,00 1 b 37,009,004,002,005,50 67 1 B 61 b 11,27,009,53,003,006,00 1 b 27,0010,00 3,002,006,00 1 b 37,0010,00 4,002,006,00 1 B 71 b 11,47,009,003,002,006,00 1 b 26,008,004,002,006,00 1 b 36,0010,00 5,002,006,00 1 B 81 b 11,67,0010,00 4,003,006,00 1 b 27,0010,00 4,004,006,00 1 b 37,0010,00 4,003,006,00 68 1 B 91 b 11,87,0010,00 4,503,006,00 1 b 25,009,005,002,505,00 1 b 36,009,004,801,506,00 1 B 101 b 12,07,0010,00 3,801,007,00 1 b 26,009,504,001,106,00 1 b 36,0010,00 5,002,006,50 1 C 11 c 10,29,009,001,804,006,00 1 c 29,008,001,004,006,00 1 c 39,009,002,003,006,00 69 1 C 21 c 10,49,008,002,004,006,00 1 c 29,009,001,004,006,00 1 c 38,009,002,004,005,00 1 C 31 c 10,69,009,001,204,006,00 1 c 28,009,002,004,006,00 1 c 38,009,002,202,206,00 1 C 41 c 10,89,008,002,004,006,00 1 c 29,009,001,304,006,00 1 c 38,509,003,003,206,00 70 1 C 51 c 11,09,009,002.803,206,00 1 c 29,008,001,704,006,00 1 c 39,009,003,004,006,00 1 C 61 c 11,29,008,002,003,006,00 1 c 29,009,001,004,006,00 1 c 38,009,003,004,006,00 1 C 71 c 11,49,008,003,001,306,00 1 c 29,009,003,004,006,00 1 c 38,009,004,004,006,00 71 1 C 81 c 11,68,008,003,003,006,00 1 c 29,009,003,004,006,00 1 c 38,009,003,004,006,00 1 C 91 c 11,89,008,003,004,506,00 1 c 29,008,003,004,006,00 1 c 38,009,003,003,006,00 1 C 101 c 12,09,008,004,003,006,00 1 c 28,008,004,004,006,00 1 c 38,009,004,004,006,00 72 4 DISCUSSES SOBRE OS RESULTADOS ENCONTRADOS Os resultados da tabela abaixo so valores mdios encontrados nos corpos deprovaconformemostranatabela10,mostrandoumcomparativoentrecada ensaio realizado. Tabela 10 - Valores encontrados na lente de solda em cada corpo de prova Mdia dos corpos de prova AmostraPH (mm)PV(mm)pV (mm)pH (mm)G(mm) Padro8,009,002,673,776,00 1 A 1 9,008,671,473,676,00 1 A 28,678,001,703,035,73 1 A 3 8,678,931,673,476,00 1 A 48,179,002,333,006,00 1 A 58,508,672,333,506,00 1 A 68,179,332,433,336,00 1 A 78,009,332,332,606,00 1 A 87,679,333,332,676,00 1 A 9 7,679,333,002,836,00 1 A 109,008,331,803,836,00 1 B 17,339,002,602,776,00 1 B 2 7,679,173,503,276,00 1 B 37,679,333,332,735,83 1 B 4 8,009,333,002,835,67 1 B 57,009,004,003,005,83 1 B 6 7,009,833,332,336,00 1 B 7 6,339,004,002,006,00 1 B 87,0010,004,003,336,00 1 B 96,009,334,772,335,67 73 1 B 10 6,339,834,271,376,50 1 C 19,008,671,603,676,00 1 C 2 8,678,671,674,005,67 1 C 3 8,339,001,803,406,00 1 C 4 8,838,672,103,736,00 1 C 5 9,008,672,353,736,00 1 C 68,678,672,003,676,00 1 C 7 8,678,673,333,106,00 1 C 8 8,338,673,003,676,00 1 C 9 8,678,333,003,836,00 1 C 10 8,338,334,003,676,00 Fonte: Bruning, 2014 A partir dos valores mdios encontrados nas macrografias conforme tabela 10avanandonosentidoA,observa-sequeoPHaumentounalarguraeoPVe pVdiminuramenquantoopHteveumaleveaumento,oGnoapresentou alteraesconformefigura45.Pode-seconcluirquehouveumaperdademassa fundida fragilizando o processo de solda. Figura 45: Efeito do deslocamento sentido A Fonte: Bruning, 2014 74 Figura 46: (a) Corpo de prova Padro (b) Corpo de prova 1 A 10

(a)(b) Fonte: Bruning, 2014. Apartirdosvaloresmdiosencontradosnasmacrografiasconformetabela 10 avanando no sentido B, observa-se que o PH diminuiu na largura e o PV e pV teve um aumento significativo e o pH diminuiu e o G apresentou uma alta conforme figura 47. Pode-se concluir que houve uma perda de massa fundida fragilizando o processo de solda. Figura 47: Efeito do deslocamento no sentido B Fonte: Bruning, 2014 Figura 48: (a) Corpo de prova Padro(b) Corpo de prova 1 B 10

(a) (b)Fonte: Bruning, 2014 75 Apartirdosvaloresmdiosencontradosnasmacrografiasconformetabela 10avanandonosentidoC,observa-sequeoPHaumentouquenouma condionormal,eoPVdiminuiudevidofolgaentreajuntadesoldaeopV aumentou em funo da folga onde ao do calor maior, enquanto o pH diminuiu levemente, o G no apresentou alteraes conforme figura 48. Figura 49: Efeito do deslocamento no sentido C Fonte: Bruning, 2014 Figura 50: (a) Corpo de prova Padro (b) Corpo de prova 1 C 10

(a) (b)Fonte: Bruning, 2014 Comparativoentreosquatrotestesrealizadosconformecorpodeprova: Padro; 1 A 10; 1 B 10 e 1 C 10 figura 50. . 76 Figura 51 - Comparativo Fonte: Bruning, 2014 Comparativo de rea dos corpos de prova: origem; 1 A 10; 1 B 10 e 1 C 10, essas reas foram medidas num programa conforme a figura geomtrica da fuso do material nos corpo de prova conforme figura 51. Figura 52: Padro Fonte: Bruning, 2014 77 Figura 53: 1 A 10 Fonte: Bruning, 2014 Figura 54 : 1 B 10 Fonte: Bruning, 2014 78 Figura 55 - 1 C 10 Fonte: Bruning, 2014 Tabela 11: reas dos corpos de prova REAS DOS CORPOS DE PROVA reas em mm Amostra123=4 Padro52,716213,766418,3407 1 A 1050,985811,730214,2807 1 B 1047,609730,03139,6242 1 C 1029,076310,271122,0289 Fonte: Bruning, 2014 79 Figura 56 - Comparativo entre as reas dos corpos de prova. Fonte: Bruning, 2014 Figura 57: Comparativo entre a rea um dos corpos de prova. Fonte: Bruning, 2014 80 Figura 58: Comparativos entre a rea dois dos corpos de prova. Fonte: Bruning, 2014 Figura 59: Comparativo entre a rea trs=quatro dos corpos de prova. Fonte: Bruning, 2014 81 5. CONCLUSO Osresultadosobtidosnosensaiosemdiversoscorposdeprovamostram claramentequeosdeslocamentos,nossentidosA,BeC,provocaramalteraes significativasnasreasdecadacorpodeprova.Essasreas,semdvida,tm participao importante na definio da resistncia mecnica da junta de solda.Pode-seobservar,atravsdasmacrografias,queasreasnoso proporcionais entre si em razo dos deslocamentos dos componentes, mudando a forma geomtrica da rea da junta de solda em cada modificao. Osresultadosobtidosdasmacrografiasmostramquehdiminuiesdereae penetraonajuntadesoldadevidoaodeslocamento.Casoocorramesses fatores, pode-se chegar concluso de que se tem perda na resistncia mecnica najuntadesolda,quedevemserconsideradoscomofatoresdeseguranano desenvolvimentodoclculo,paranocomprometeraqualidadeeseguranado produto final. 82 6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS LTCEngenhariadeSoldagemeAplicaoLivrosTcnicaeCientficaEditora S.A e The Association For International Promotion. DINEMISSO156141Specificationandqualificationofweldingproceduresfor metallic materials. ISO 5817-02-2006 Welding Fusion Welded Joints in Steel. DINENISO5817-2003-12:FusionWeldedjointsinSteel,Nickel,Titaniumand their alloys (beam welding excluded). BS EN ISO 9692-1:2003 has the status of a British Standard. ESAB Mig Welding Handbook ESAB Welding & Cutting Products. ISO17635,NondestructiveexaminationofWeldsGeneralrulesforfusion welds in metallic materials. ISO6220-1-1998Weldingandalliedprocessesclassificationofgeometric imperfections in metallic materials. Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Engenharia Metalrgica e de Materiais. INFOSOLDA Introduo a Tecnologia de Soldagem. Soldagem e Tcnicas Conexas: Processo / Ivan Guerra Machado. Porto Alegre: editado pelo autor, 1996.