Title

ESTUDO NUMÉRICO PARA AVALIAÇÃO DAS TENSÕES RESIDUAIS EM UM BOCAL DA INDÚSTRIA NUCLEAR CONTENDO SOLDAS DISSIMILARES

NUMERICAL STUDY FOR EVALUATION OF RESIDUAL STRESSES IN A NOZZLE OF THE NUCLEAR INDUSTRY THAT CONTAIN DISSIMILAR WELDS

Authorship

Rabello, Emerson Giovani; Filho, Luiz Fernando Satler

Rabello, Emerson Giovani

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Filho, Luiz Fernando Satler

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DOI

10.5151/2594-5327-23010

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Abstract

A soldagem de metais dissimilares tem aplicações diversas na indústria. Um exemplo clássico da utilização de soldas dissimilares pode ser encontrado em tubulações do circuito primário de reatores de água pressurizada (PWR), onde os bocais do vaso de pressão do pressurizador e gerador de vapor são unidos às tubulações de aço inoxidável austenítico por meio das ligas de níquel 82 e 182. Variações térmicas e dimensionais durante a fabricação e uso de componentes que possuem juntas de materiais dissimilares são sempre preocupantes. O conhecimento antecipado destas variações permite estabelecer o campo de temperaturas nas proximidades das soldas que poderão gerar tensões residuais, extremamente prejudiciais ao desempenho do componente em questão. Neste trabalho será desenvolvida e apresentada uma metodologia numérica, via elementos finitos, para o estabelecimento do campo de temperaturas próximo a uma solda dissimilar de um Bocal do pressurizador de uma central nuclear e a consequente determinação das tensões residuais provenientes do processo de soldagem.

Welding of dissimilar metals has diverse applications in industry. A classic example of the use of dissimilar welds can be found in the primary circuit pipes of pressurized water reactors (PWR), where the pressure vessel nozzles of the pressurizer are attached to austenitic stainless steel pipes by means of nickel alloys 82 and 182. Thermal and dimensional variations during manufacturing and use of components that have dissimilar material joints are always worrisome. The foreknowledge of these variations allows you to establish the field of temperatures in the vicinity of welds that can generate residual stresses, extremely harmful to the performance of the component in question. This work will be developed and presented numerical methodology, via finite elements, for the establishment of the field of temperatures near a dissimilar weld a nozzle of pressurizer of a nuclear power plant and the consequent determination of residual stresses from welding process.

Keywords

Soldas dissimilares; Tensão residual; Elementos finitos.

Dissimilar metal weld; Residual stress; Finite elements.