Title

SIMULAÇÃO TÉRMICA POR MEF DA SOLDAGEM GTAW EM AÇO ASTM A516 GRAU 70: DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE MODELO

THERMAL SIMULATION BY FEM OF GTAW WELDING ON ASTM A516 GRADE 70 STEEL: MODEL DEVELOPMENT AND VALIDATION

Authorship

REIS, VICTOR TOMASSONI DE PAIVA; DE ABREU, SALVATORE GIULIANO PEIXOTO TROPIA; PORCARO, RODRIGO RANGEL

REIS, VICTOR TOMASSONI DE PAIVA

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DE ABREU, SALVATORE GIULIANO PEIXOTO TROPIA

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PORCARO, RODRIGO RANGEL

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DOI

10.5151/2594-5327-42085

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Abstract

O presente trabalho consistiu no desenvolvimento de um modelo numérico que utilizou o método dos elementos finitos para calibração térmica do processo de soldagem de um aço ASTM A516 grau 70, correspondente à técnica de soldagem GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). O objetivo principal foi a construção de uma simulação que reflita a realidade, de modo a se obter resultados precisos, porém não exatos, diretamente pelo computador. Esta proposta objetivou prever a distribuição das temperaturas e calibração térmica durante todo o processo de soldagem, informação essa que pode ser de grande valia para a otimização dos parâmetros de soldagem. A simulação foi validada com dados experimentais disponíveis na literatura, por meio de testes feitos a partir de soldagem TIG, apresentando forte correlação, o que demonstra a possibilidade de o modelo representar as condições reais do processo. Este trabalho contribui para o desenvolvimento e avanço da modelagem de processos de soldagem, oferecendo uma ferramenta confiável para a análise e predição dos efeitos termomecânicos.

THE PRESENT WORK INVOLVED THE DEVELOPMENT OF A NUMERICAL MODEL USING THE FINITE ELEMENT METHOD FOR THE THERMAL CALIBRATION OF THE WELDING PROCESS OF AN ASTM A516 GRADE 70 STEEL, CORRESPONDING TO THE GTAW (GAS TUNGSTEN ARC WELDING) TECHNIQUE. THE MAIN OBJECTIVE WAS TO CONSTRUCT A SIMULATION THAT REFLECTS REALITY IN ORDER TO OBTAIN ACCURATE, THOUGH NOT EXACT, RESULTS DIRECTLY THROUGH THE COMPUTER. THIS APPROACH AIMED TO PREDICT THE TEMPERATURE DISTRIBUTION AND THERMAL CALIBRATION THROUGHOUT THE ENTIRE WELDING PROCESS—INFORMATION THAT CAN BE HIGHLY VALUABLE FOR THE OPTIMIZATION OF WELDING PARAMETERS. THE SIMULATION WAS VALIDATED WITH EXPERIMENTAL DATA AVAILABLE IN THE LITERATURE, THROUGH TESTS CARRIED OUT USING TIG WELDING, SHOWING A STRONG CORRELATION, WHICH DEMONSTRATES THE MODEL’S CAPABILITY TO REPRESENT THE ACTUAL CONDITIONS OF THE PROCESS. THIS WORK CONTRIBUTES TO THE DEVELOPMENT AND ADVANCEMENT OF WELDING PROCESS MODELING, OFFERING A RELIABLE TOOL FOR ANALYZING AND PREDICTING THERMOMECHANICAL EFFECTS.

Keywords

Modelo de Elementos Finitos, Calibração Térmica, Metalurgia da Soldagem, Otimização de Parâmetros.

Finite Element Method, Thermal Calibration, Welding Metallurgy, Optimization of Welding Parameters