Resumo
Acometidas pelo fenômeno da cavitação, pás das turbinas hidráulicas de usinas hidrelétricas exigem operações de reparo ainda passíveis do desenvolvimento de tecnologia no campo da Soldagem. Neste contexto, o laboratório de soldagem da UFSC – LABSOLDA propõe conferir flexibilidade e robustez ao processo PTA-P buscando a aplicabilidade deste em qualquer posição de soldagem e para diferentes pós. A utilização do material consumível na forma de pó pelo referido processo permite a elaboração de misturas, viabilizando experiências que visam a concepção de uma liga de propriedades especiais para aplicação na recuperação dos geradores. Para isso, foi necessário o desenvolvimento do ADP VR-F, um alimentador de pó capaz de garantir a adição regular do consumível para soldas em posições forçadas, sem depender de altas vazões de gás, da morfologia e da faixa de granulometria dos materiais aportados. Este trabalho explana a essência do projeto mecânico e a estrutura eletroeletrônica básica para seu funcionamento e controle. O desempenho do ADP VR-F foi avaliado submetendo-o a testes estatísticos, que mostraram repetitividade e linearidade no aporte de materiais triturados e atomizados de diversas faixas de granulometria. Também permitiu a soldagem PTA-P na posição sobre-cabeça, enviando o material de aporte de forma constante e eficiente, com vazões de gás compatíveis com níveis normais. Os testes envolveram a deposição de uma mistura de duas ligas, cujos resultados, quando submetida a ensaio de cavitação acelerada, mostraram uma melhoria de desempenho em relação a um material comumente utilizado nesta aplicação, mas ainda aquém
de outra liga comercial dedicada.
Palavras-chave: turbinas hidráulicas; cavitação; PTA; alimentador de pó; mistura experimental.
Abstract: Damaged by the cavitation phenomenon, hydraulic turbine blades of hydroelectric plants require repair operations, which still have potential for technology development in the welding field. In this context, the welding laboratory of UFSC – LABSOLDA proposes to provide flexibility and robustness to the PTA process searching its applicability in any welding position and for different powders. The utilization of filler material in powder form by that process permits preparation of mixtures, enabling experiments aimed at designing an special properties alloy for application in generators recovery. For this, the development of ADP VR-F was necessary, consisting in a powder feeder able to assure regular consumable feed for forced position welds, without depending on high gas flows, morphology and range of particles sizes. This paper depicts the essence of mechanical design and basic electronic structure for its operation and control. The ADP VR-F performance was evaluated by subjecting it to statistical tests that showed repeatability and linearity for feeding various particles size ranges of crushed and atomized materials. It also allowed PTA welding on the overhead position, carrying the powder material consistently and efficiently, with gas flow rates consistent with normal levels. The tests involved the deposition of a two alloys mixture, whose results, when subjected to accelerated cavitations test showed an improved performance in relation to a material commonly used in this application, but still lower than other dedicated commercial alloy.
Keywords: hydraulic turbines; cavitation; PTA; powder feeder; experimental mixture.
Referência:
ALVES, J. A.; SILVA, Régis H. G. e; DUTRA, Jair C. Desenvolvimento de Equipamento e Procedimentos e Aplicação de uma Liga Experimental para Soldagem PTA-P Sobre-Cabeça. XXXVI CONSOLDA, Recife, Out. 2010.