Preenchimento de cavidades provenientes de remoção de trinca em turbinas hidráulicas por meio do processo GMAW-P

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a estratégia de planejamento de deposição dos cordões de solda, a fim de permitir a utilização de soldagem robotizada para a tarefa de preenchimento da cavidade resultante da remoção de uma trinca. Portanto, quando se pensa em definir a estratégia necessária e a distribuição dos cordões de solda para o preenchimento da cavidade mediante o processo robotizado, surgem alguns problemas relacionados com a dependência da geometria da seção transversal do cordão em relação aos parâmetros e à posição de soldagem. Tal geometria influencia fortemente o número de cordões formadores de uma camada, assim como o número de camadas necessárias, tendo em conta que o processo de preenchimento é efetuado em camadas. Neste caso, o primeiro problema a ser enfrentado é a definição da distância entre os cordões laterais necessários para depositar uma camada de solda plana. O segundo problema é a altura da camada que resulta da distância selecionada entre os cordões paralelos dentro de uma camada. Nesse contexto, o presente trabalho aborda os dois problemas citados anteriormente através do desenvolvimento de um modelo estatístico que pode mapear as variações da seção geométrica do cordão em função dos parâmetros de soldagem no processo GMAW pulsado. A seguir, esta metodologia define a estratégia para determinar a trajetória dos cordões de solda de cada camada com a finalidade de realizar a avaliação geométrica da recuperação e qualidade do preenchimento. Resultados práticos do ponto de vista geométrico da estratégia de preenchimento, aplicada a uma cavidade semelhante àquela resultante da remoção de uma trinca passante, são apresentados com o objetivo de validar a metodologia proposta. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This work presents a study on the bead deposition planning strategy in order to allow the use of robotic welding on the task of filling the crack removal cavity. Therefore, when thinking about defining the necessary sequence and the distribution of weld beads to fill the cavity with metal, such that the deposition process can be robotized, some problems arise related to the bead section geometry dependence on the welding parameters and on the welding position. Such geometry will strongly influence the number of layers of weld beads needed, considering that the filling process is carried out in layers. In this case, the first problem to be faced is the definition of the distance between parallel beads necessary for the deposition of a flat weld layer. The second problem is the layer thickness that results from the selected distance between parallel beads within a layer. This work, therefore, addresses the two previously cited problems by developing statistical models that can map the bead section geometry variations due to changes in welding parameters for the pulsed GMAW process. Then this methodology defines the strategy to determine the trajectory of weld beads of each layer in order to perform the geometric evaluation of the recovery and quality of the filling. Practical results of geometric point of view of the strategy of filling, applied to a cavity such as the one resulting from the removal of a crack are presented in order to validate the proposed methodology.