Title

EFEITO DA GEOMETRIA DO PINO E DO FURO NA QUALIDADE DE REPARO POR ATRITO – RESULTADOS PRELIMINARES

EFEITO DA GEOMETRIA DO PINO E DO FURO NA QUALIDADE DE REPARO POR ATRITO – RESULTADOS PRELIMINARES

Authorship

Jardim, Maíra Prata; Gonçalves, Rafael Ariza; Paes, Marcelo Torres Piza; Marinho, Ricardo Repopold; Franco, Vera Lúcia D.S.; Franco, Sinésio Domingues

Jardim, Maíra Prata

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Gonçalves, Rafael Ariza

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Paes, Marcelo Torres Piza

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Marinho, Ricardo Repopold

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Franco, Vera Lúcia D.S.

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Franco, Sinésio Domingues

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DOI

10.5151/2594-5327-0434

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Abstract

Na indústria petrolífera, o processo convencional de soldagem a arco é utilizado freqüentemente para reparar defeitos da estrutura, tais como trincas. Estes reparos são realizados sob a água para reduzir riscos de explosão. Sob a água as soldas estão sujeitas à fragilização devido ao hidrogênio e à alta porosidade. Uma alternativa é oferecida pelo processo de reparo por atrito, onde um furo é preenchido com um pino consumível do mesmo material. O pino (cilíndrico ou cônico) é pressionado em alta rotação contra o furo, que através do aquecimento devido ao atrito, gera o fluxo do material ao longo dos planos de cisalhamento. Durante o processo, os planos movem-se para cima, depositando o metal no furo. Uma seleção apropriada da rotação e da força axial promove a adequada ligação metalúrgica entre as paredes do pino e do furo. Apesar da sua larga aplicação, esta técnica não foi investigada extensamente. Motivados pelos potenciais deste método, foi analisada a influencia de diferentes geometrias de pinos e furos, da velocidade de rotação e da força axial, procurando uma melhor ligação metalúrgica. A avaliação foi feita através da analise metalográfica e perfis de microdureza da junção pino/furo.

In the offshore industry, the utilization of conventional process of arcwelding processes is frequently used to repair structure defects, such ascracks. These repairs are carried out under water to reduce risks of explosion. Under water welds are subjected to hydrogen embrittlement and severe porosity. An alternative is offered by the friction hydro pillar processing (FHPP), which may be regarded as a process in which a hole is drilled and filled with a consumable rod of the same material. The rod (cylindrical or conical) is rotated and pressed against the hole, leading to frictional heating and as a consequence the material flows along the shear planes. As the process continues, the shear planes move upwards leaving the metal deposited in the hole. By an appropriate selection of rotation and axial force, a metallurgical bond is obtained between the filling metal and the surface of the hole. Despite its wide applicability, this technique has not been widely investigated. Motivated by the potentialities of this method, the influence of different geometries between the rod and the hole was analyzed, seeking a best metallurgical bond. Metallographic examinations in longitudinal sections cut through the axis of the rod were performed, as also microhardness tests across the welding region at the bottom of the hole

Keywords

UPPA; Reparo por atrito; Geometrias do pino e furo.

FHPP; Friction repair; Stud and hole geometries.