Modelação numérica de processos de soldadura MIG em ligas de alumínio Al 6082-T6
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10198/19241 |
Resumo: | Na indústria metalmecânica, os métodos de soldadura representam uma parcela fundamental do processo de fabrico, sendo em alguns casos o fator diferencial do sucesso. Tensões residuais e distorções devido aos processos de soldadura podem impactar na montagem, funcionamento e vida útil do equipamento, ocasionando custos indesejáveis de reparo e garantia. Em muitas situações, devido à complexidade do processo de soldadura, normalmente adota-se conhecimento empírico para o pré-estudo do efeito das tensões residuais e distorções. Com base neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal estudar as tensões residuais e distorções geradas pelo processo de soldadura MIG em ligas de alumínio Al 6082-T6, através de estudos termo-estruturais em modelos numéricos pelo Método dos Elementos Finitos. Para isso, realizou-se um estudo baseado em um modelo de junta soldada em “L”, na qual este proporcionou a execução de simulações de soldadura através do software Simufact.Welding® 6.0, permitindo desenvolver demonstrações com o emprego de recursos sofisticados, como o uso do duplo elipsoide de Goldak como modelo da fonte de calor. Com a finalidade de identificar os parâmetros mais influentes no processo e obter uma combinação ótima destes a fim de minimizar o nível de tensões residuais e distorções geradas, foram aplicados procedimentos experimentais utilizando o Método Taguchi para garantir a qualidade final do produto. Para a tensão normal X, o parâmetro com maior influência é a corrente, com 22,95% de contribuição. Já para a tensão normal Y é a velocidade, com 23,15%. Para a distorção total, o parâmetro com maior influência é a corrente, com 63,84%. Portanto, o Método Taguchi e o programa Simufact.Welding® mostraram-se eficazes para a determinação dos parâmetros ótimos no processo de soldadura MIG em ligas de alumínio, sendo satisfatórios para diminuição dos níveis de tensões residuais e distorções no modelo estudado. |
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Modelação numérica de processos de soldadura MIG em ligas de alumínio Al 6082-T6Soldadura MIGTensões residuaisDistorçõesSimulação numéricaDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasNa indústria metalmecânica, os métodos de soldadura representam uma parcela fundamental do processo de fabrico, sendo em alguns casos o fator diferencial do sucesso. Tensões residuais e distorções devido aos processos de soldadura podem impactar na montagem, funcionamento e vida útil do equipamento, ocasionando custos indesejáveis de reparo e garantia. Em muitas situações, devido à complexidade do processo de soldadura, normalmente adota-se conhecimento empírico para o pré-estudo do efeito das tensões residuais e distorções. Com base neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal estudar as tensões residuais e distorções geradas pelo processo de soldadura MIG em ligas de alumínio Al 6082-T6, através de estudos termo-estruturais em modelos numéricos pelo Método dos Elementos Finitos. Para isso, realizou-se um estudo baseado em um modelo de junta soldada em “L”, na qual este proporcionou a execução de simulações de soldadura através do software Simufact.Welding® 6.0, permitindo desenvolver demonstrações com o emprego de recursos sofisticados, como o uso do duplo elipsoide de Goldak como modelo da fonte de calor. Com a finalidade de identificar os parâmetros mais influentes no processo e obter uma combinação ótima destes a fim de minimizar o nível de tensões residuais e distorções geradas, foram aplicados procedimentos experimentais utilizando o Método Taguchi para garantir a qualidade final do produto. Para a tensão normal X, o parâmetro com maior influência é a corrente, com 22,95% de contribuição. Já para a tensão normal Y é a velocidade, com 23,15%. Para a distorção total, o parâmetro com maior influência é a corrente, com 63,84%. Portanto, o Método Taguchi e o programa Simufact.Welding® mostraram-se eficazes para a determinação dos parâmetros ótimos no processo de soldadura MIG em ligas de alumínio, sendo satisfatórios para diminuição dos níveis de tensões residuais e distorções no modelo estudado.Welding methods in the metal-mechanic industry represent a fundamental part of the manufacturing process and in some cases the differential factor of success. Residual stresses and distortions caused by welding processes may have an impact in assembling the equipment, operation and lifetime, causing high costs of maintenance and repair. In many situations, due to the complexity of the welding process usually empirical knowledge is adopted to the previous study of residual stresses and distortions. In this context, the main objective was to study the residual stresses and distortions caused by MIG welding of aluminium alloys (Al 6082-T6) through thermo-mechanical studies in numerical models using the Finite Element Method. It is therefore a study based in a model of welded L-joint, providing the execution of numerical simulations through Simufact.Welding® software version 6.0 and developing demonstrations of sophisticated features using Goldak's double-ellipsoidal heat source model. In order to identify the most influential manufacturing parameters in the process and obtain an optimal combination to minimize the level of residual stresses and distortions generated, experimental procedures were applied using the Taguchi Method to guarantee the high quality of the final product. For X normal stress, the parameter with the greatest influence is welding current with contribution of 22.95%. For Y normal stress is the welding speed with 23.15% of contribution. For total distortion, the parameter with the greatest influence is welding current with contribution of 63.84%. Therefore, the Taguchi Method and the Simufact.Welding® program have been effective for the determination of optimum parameters in MIG welding process of aluminum alloys and becomes satisfactory for reducing residual stress and distortions levels in this study.Ribeiro, J.E.Olivio, Émillyn F. TrevisaniBiblioteca Digital do IPBCorrêa, Jonathan Bruno Camargo2019-04-10T13:30:20Z201920182019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/19241TID:202213404porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:43:50Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/19241Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:09:35.632187Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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