Pesquisador do LABSOLDA apresentou novos desenvolvimentos em tecnologia de soldagem na forma de trabalho de mestrado

No dia 13 de julho de 2016 foi realizada a defesa de dissertação de mestrado do pós-graduando Francisco Sartori, intitulada "Tecnologias e Técnicas Modernas do Processo MIG/MAG para o Passe de Raiz em Soldagem Orbital de Tubos".

Inserida no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da UFSC, a defesa ocorreu no auditório do Departamento de Engenharia Mecânica, campus Universitário Trindade em Florianópolis/SC.


O trabalho de pesquisa desenvolvido no LABSOLDA teve como orientador o Prof. Jair Carlos Dutra e como coorientador o Prof. Regis H. Gonçalves e Silva.

Membros da banca:

  • Prof. Jair Carlos Dutra, Dr.Eng. (Presidente)
  • Eng. Giovani Dalpiaz, Dr. (PETROBRAS)
  • Eng. Raul Gohr Júnior, Dr. (IMC – Soldagem)
  • Prof. Carlos Enrique Niño Bohórquez, Dr.Eng.

 

Resumo:

Este trabalho relata uma contribuição ao desenvolvimento de tecnologias e de equipamentos aplicados à soldagem orbital de tubos. A temática foi iniciada no LABSOLDA há mais de 10 anos e visa, assim como foi no desenvolvimento de fontes de energia para soldagem, criar condições para que o país deixasse de ser somente um espectador no curso dos acontecimentos e passasse a ser um agente com um pouco mais de conteúdo transformador. Nesta sequência de atuação, o presente trabalho utiliza uma versão de processo MIG/MAG que foi concebida no ciclo evolutivo das fontes de energia originárias do LABSOLDA, as quais são continuamente aprimoradas pelo seu fabricante, a empresa IMC. Trata-se da versão CCC - Curto-Circuito Controlado, a qual possui congêneres no mundo, como a STT, CMT, RMD e outras. Estas versões de processo MIG/MAG possuem como atual e principal apelo de utilização a soldagem de raiz. Este apelo está neste trabalho sendo testado e confrontado mediante mais uma ação na tentativa de contribuir no desenvolvimento de tecnologias de equipamentos para soldagem orbital mecanizada de tubos. Foi procurado dar realismo prático mediante o confronto com situações realísticas industriais, como foi o caso de uma espécie de desafio lançado pela PETROBRAS, em que era vislumbrada uma competição para ser verificada a melhor solução para a soldagem orbital de tubos API 5L X70. Entretanto, tanto para este desafio PETROBRAS, como para inúmeros outros casos, não há sempre uma obrigatoriedade de que o passe de raiz seja executado sem a utilização de anteparos (backings). Uma das empresas que participou do citado desafio utilizou estes anteparos, produzindo soldas com elevada produtividade. Todavia, o caso aqui considerado neste trabalho pressupôs a não possibilidade de utilização do backing. Assim, a versão CCC foi utilizada amplamente, bem como a versão STT da empresa Lincoln Electric. Além disso, em razão de informações colhidas internacionalmente de que a versão CMT da empresa Fronius produzia bons resultados, a referida versão também foi utilizada como comparação. Na oportunidade, foram realizadas investigações e angariado conhecimento sobre o comportamento e a funcionalidade das versões MIG/MAG e dos manipuladores robóticos de sistemas orbitais mecanizados. Nesse contexto, diferentes formas geométricas de chanfros foram testadas, como, por exemplo, o chanfro “V” e o chanfro “U”. Para o chanfro “V”, foi evidenciado que o CCC e o STT apresentaram bons resultados com relação à fusão no chanfro, o que não foi constatado com o CMT. Com relação ao chanfro “U”, verificou-se uma melhor condição de aplicação, do ponto de vista de robustez do processo, comparada com o chanfro “V”. Essa constatação foi verificada de maneira que, com o chanfro “U”, é possível realizar a raiz em toda a circunferência do tubo, encostando-se a junta sem aberturas e, mesmo assim, resultar em cordões com penetração total da solda e com boas características geométricas de fusão. As soldas com chanfro “U” foram validadas com a soldagem de vários corpos de prova de tubos da classe API 5L em diferentes espessuras e diâmetros com as versões CCC e CMT, as quais apresentaram boas características de soldagem. A verificação das variáveis de movimento do manipulador robótico e a verificação da análise de estabilidade da transferência metálica – resultante das variáveis da fonte de energia – foram executadas, de modo a resultar em documentos (EPS – Especificação de Procedimento de Soldagem) que possam garantir a repetibilidade e a confiabilidade dos procedimentos de soldagem desenvolvidos, tornando-os robustos.