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COBEF 2017
Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação
OBTENÇÃO NUMÉRICA DO GRADIENTE DE TEMPERATURA EM COSTURA LONGITUDINAL DE TUBULAÇÃO DO AÇO AISI 304 VIA SOLDAGEM TIG AUTOGENA
Submission Author:
João Dehon Rocha Junior , RN
Co-Authors:
RAFAEL LEANDRO FERNANDES MELO, Andre Oliveira, JOÃO FELIPE LIMA, Shyrlei Oliveira, Alessandro Carvalho
Presenter: João Dehon Rocha Junior
doi://10.26678/ABCM.COBEF2017.COF2017-1220
Abstract
A obtenção do gradiente de temperatura em um processo de soldagem, justifica-se por ser o primeiro passo para o conhecimento do campo de tensões residuais que a peça venha a sofrer. Sabe-se que tubulações de aço inoxidável AISI 304, possuindo união via soldagem longitudinal, são vastamente utilizadas na indústria em diversos segmentos. O trabalho em questão consistiu em obter o gradiente de temperatura gerado em uma soldagem longitudinal de tubos do aço inoxidável AISI 304, para isso, foi realizada uma simulação computacional do processo de soldagem TIG autógeno utilizando o software ANSYS Workbench 16.0. Para fidelidade da condição real de soldagem, o AISI 304 foi criado no software com suas propriedades físicas (condutividade térmica, calor especifico e densidade) variando com a temperatura, levando assim a uma análise não linear. Foram consideradas as perdas de calor por condução, convecção natural e radiação. Para o movimento do fluxo de calor, foi utilizado uma rotina matemática, sendo o modelo adotado a dupla-elipsoidal de Goldak. A malha empregada na simulação, foi criada via elementos finitos do tipo triangular. Para obtenção do gradiente de temperatura, foram aplicados pontos estrategicamente posicionados próximo ao cordão de solda, além de um ponto de medição no começo da formação do cordão para verificação de fundição do material, necessitando atingir uma temperatura superior a 1458 °C. A validação da análise, foi realizada por meio da comparação dos resultados obtidos com resultados numéricos e experimentais contidos na literatura. Constatou-se uma sutil diferença de resultados, que pode ser justificada pelo insumo de calor utilizado, bem como pelo tamanho e geometria da peça. Entretanto, notou-se o mesmo comportamento da curva do gráfico obtido, tornando-se possível a utilização do gradiente de temperatura em uma simulação para a obtenção do campo de tensões residuais.
Keywords
Soldagem TIG, simulação, Soldagem em costura
