Title

ANÁLISE DE TENSÕES RESIDUAIS DECORRENTES DA SOLDAGEM ELÉTRICA POR CENTELHAMENTO EM TRILHOS FERROVIÁRIOS - SIMULAÇÃO POR ELEMENTOS FINITOS E MEDIDAS EXPERIMENTAIS

ANALYSIS OF RESIDUAL STRESSES RESULTING FROM FLASH BUTT WELDING ON RAILROAD RAILS – FINITE ELEMENT METHOD AND EXPERIMENTAL MEASURES

Authorship

Oliveira, Isadora Fernandes Costa de; Porcaro, Rodrigo Rangel

Oliveira, Isadora Fernandes Costa de

I am this author

Porcaro, Rodrigo Rangel

I am this author

DOI

10.5151/2594-4711-34271

Downloads

Abstract

Para a construção de malha ferroviária continuamente soldada, o processo de soldagem elétrica por centelhamento (flash butt welding - fbw) destaca-se pela sua facilidade de controle e pela obtenção de juntas com qualidade aceitável. Entretanto, este impõe ao material um estado de tensões residuais responsáveis pelo principal modo de falha deste componente nas regiões das soldas. Neste cenário, este trabalho comparou resultados de tensões residuais, medidas por extensometria, com resultados obtidos via simulação computacional termomecânica do processo de soldagem fbw em trilhos. Foram realizados também ensaios de tração para obtenção de propriedades mecânicas do aço empregado. Os resultados da simulação apresentaram-se satisfatórios em relação aos reportados pela literatura. Ademais, as tensões residuais, obtidas por simulação, mostraram correlação direta com as diferentes condições de deslocamento consideradas no modelo.

FOR THE CONSTRUCTION OF THE CONTINUOUSLY WELDED RAILWAYS, THE FLASH BUTT WELDING (FBW) PROCESS IS THE MAIN CHOICE, SINCE IT IS EASIER TO CONTROL AND ALLOWS TO OBTAIN JOINTS WITH ACCEPTABLE QUALITY. HOWEVER, FBW IMPOSES A STATE OF RESIDUAL STRESSES ON THE MATERIAL THAT IS RESPONSIBLE FOR THE MAIN MODE OF FAILURE OF THIS COMPONENT IN THE WELDED REGIONS. IN THIS CONTEXT, THIS WORK COMPARED RESULTS OF RESIDUAL STRESSES, MEASURED BY STRAIN GAGES, WITH RESULTS OBTAINED VIA COMPUTATIONAL THERMOMECHANICAL SIMULATION OF THE FBW PROCESS ON RAILS. TENSILE TESTS WERE ALSO CARRIED OUT TO OBTAIN MECHANICAL PROPERTIES OF THE RAIL STEEL. THE SIMULATION RESULTS WERE SATISFACTORY IN RELATION TO THOSE REPORTED IN THE LITERATURE. FURTHERMORE, THE RESIDUAL STRESSES, OBTAINED BY SIMULATION, SHOWED A DIRECT CORRELATION WITH THE DIFFERENT DISPLACEMENT CONDITIONS CONSIDERED IN THE MODEL.

Keywords

Tensões Residuais; Trilhos Ferroviários; Soldagem por Centelhamento Elétrico; Método dos Elementos F