Caracterização estrutural comparativa de ligas de Zr soldadas com os processos GTAW e RPW
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/26732 |
Resumo: | O zircônio é um metal com grande parte de sua aplicação voltada para indústria nuclear, principalmente devido à sua secção de choques de nêutrons, área que mede a probabilidade de uma colisão entre um feixe de partículas e outro ocorra, ser muito baixa. Duas das ligas mais conhecidas comercialmente são o Zircaloy-4 e o ZIRLO®, ligas estas usadas no reator de Angra I para o tampão e o tubo de revestimento do combustível, respectivamente. Por muitos anos o processo de soldagem GTAW (gas tungsten arc welding) vem sendo usado para fabricação da vareta combustível, entretanto devido a uma série de razões este processo dará espaço a um novo denominado RPW (resistance pressure welding). Este trabalho intencionou avaliar as distintas características resultantes do ponto de vista microestrutural (via microscopia óptica e eletrônica de varredura – MEV / Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X - EDS) e mecânico (ensaios de nanoindentação instrumentada) do metal base do tubo (ZIRLO®) e tampão (Zircaloy4), em conjunto as respectivas juntas soldadas resultantes dos processos GTAW e RPW (com parâmetros pré-definidos), tendo em vista que a avaliação dos ensaios mecânica de arrebentamento e de corrosão em água pressurizada foi previamente aprovada em estudos prévios. Onde pode-se observar as zonas termicamente afetadas (ZTA) em ambos os processos, a presença de zona termomecânica afetada (ZTMA) no processo RPW e correlacionar os resultados obtidos na caracterização microestrutural e mecânica, mostrando que o aumento da resistência mecânica na junta soldada por RPW deve-se ao refinamento microestrutural resultante e a menor extensão da ZTMA/ZTA, quando comparado com o resultado obtido via processo de soldagem GTAW. |
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Caracterização estrutural comparativa de ligas de Zr soldadas com os processos GTAW e RPWZircônioNuclearGTAWRPWCaracterização microestrutural e mecânicaZircônioLiga (Metalurgia)SoldagemEngenharia MetalúrgicaProdução intelectualZirconiumNuclearGTAWRPWMicrostructure and mechanical characterization.O zircônio é um metal com grande parte de sua aplicação voltada para indústria nuclear, principalmente devido à sua secção de choques de nêutrons, área que mede a probabilidade de uma colisão entre um feixe de partículas e outro ocorra, ser muito baixa. Duas das ligas mais conhecidas comercialmente são o Zircaloy-4 e o ZIRLO®, ligas estas usadas no reator de Angra I para o tampão e o tubo de revestimento do combustível, respectivamente. Por muitos anos o processo de soldagem GTAW (gas tungsten arc welding) vem sendo usado para fabricação da vareta combustível, entretanto devido a uma série de razões este processo dará espaço a um novo denominado RPW (resistance pressure welding). Este trabalho intencionou avaliar as distintas características resultantes do ponto de vista microestrutural (via microscopia óptica e eletrônica de varredura – MEV / Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X - EDS) e mecânico (ensaios de nanoindentação instrumentada) do metal base do tubo (ZIRLO®) e tampão (Zircaloy4), em conjunto as respectivas juntas soldadas resultantes dos processos GTAW e RPW (com parâmetros pré-definidos), tendo em vista que a avaliação dos ensaios mecânica de arrebentamento e de corrosão em água pressurizada foi previamente aprovada em estudos prévios. Onde pode-se observar as zonas termicamente afetadas (ZTA) em ambos os processos, a presença de zona termomecânica afetada (ZTMA) no processo RPW e correlacionar os resultados obtidos na caracterização microestrutural e mecânica, mostrando que o aumento da resistência mecânica na junta soldada por RPW deve-se ao refinamento microestrutural resultante e a menor extensão da ZTMA/ZTA, quando comparado com o resultado obtido via processo de soldagem GTAW.Zirconium is a metal with large part of its application toward nuclear industry, mainly because of its cross section, area that measures the collision between a particle beam and other probability occurrence, is very low. Two of the most commercially known alloys are Zircaloy-4 and ZIRLO®, these alloys are used in Angra I reactor for the end plug and cladding, respectively. For many years GTAW process (gas tungsten arc welding) has being used to manufacture the fuel rod, however due to a number of reasons this process will be replaced by a new one called RPW (resistance welding pressure). This work intended to evaluate the distinct aspects associated to microstructural features (via optical and scanning electron microscopy - SEM / X-Ray energy dispersive spectroscopy - EDS) and mechanical (nanoindentation instrumented tests) of the cladding base metal (ZIRLO®) and end plug (Zircaloy-4), with the welded joints resulting from GTAW and RPW welding processes (with pre defined parameters), once the burst and corrosion test in water pressurized were previously approved on previous studies. Where can be observed the heat-affected zone (HAZ) in both processes, the presence of Thermomechanically affected zone (TMAZ) in the RPW process and correlate the results obtained from the microstructure and mechanical characterization linking to reviews, showing that increased mechanical strength in RPW welded joint due to microstructural refinement resulting and the lowest extention of ZTMA/ZTA when compared with GTAW welding process result.128 p.Paula, Andersan dos Santoshttp://lattes.cnpq.br/9553552120828724Fonseca, Gláucio Soares dahttp://lattes.cnpq.br/9663765935778795Payão Filho, João da Cruzhttp://lattes.cnpq.br/3037537412243787http://lattes.cnpq.br/7462416278164415Junqueira, Fábio da Silva2022-10-31T17:26:31Z2022-10-31T17:26:31Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfJUNQUEIRA, Fábio da Silva. Caracterização Estrutural Comparativa de ligas de Zr Soldadas com os processos GTAW e RPW. 2014. 128 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2014.http://app.uff.br/riuff/handle/1/26732CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-10-31T17:26:35Zoai:app.uff.br:1/26732Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T10:49:53.225819Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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