Título

INFLUÊNCIA DA FORÇA AXIAL, DA ROTAÇÃO E DAS GEOMETRIAS DO PINO E DO FURO, NA QUALIDADE DO REPARO DE TRINCAS POR ATRITO

INFLUENCE OF THE AXIAL FORCE, OF THE ROTATION AND OF THE PIN AND HOLE GEOMETRIES, IN THE FRICTION WELDING REPAIR CRACKS QUALITY

Autoria

Pires, Raphael Rezende; Caixeta, Lucas Antônio; Paes, Marcelo Torres Piza; Franco, Sinésio Domingues

DOI

10.5151/2594-5327-0362

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Resumo

As intervenções realizadas no processo produtivo da indústria do petróleo, visando o reparo de estruturas e dispositivos mecânicos são, em sua grande maioria, operações onerosas e de extrema complexidade. Mais especificamente, tratando-se do reparo ou preenchimento de trincas em áreas classificadas, com riscos de explosão, bem como sob influências do ambiente externo, torna-se, em grande parte dos casos, difícil o emprego da técnica de soldagem a arco voltaico. É neste contexto que o potencial processo de reparo de trincas por atrito apresenta-se como uma prática extremamente viável e vantajosa, visto que este é um processo que ocorre sem fusão do material, e é menos susceptível ao meio externo. Estas características evidenciam o emprego da potencial técnica de reparo por atrito em áreas submersas e sobre ação de elevadas pressões hidrostáticas. Por ser uma técnica recente, pouco ainda se compreende sob a completa fenomenologia física envolvida, bem como a real influência e relevância dos parâmetros do processo. É com o intuito de melhor compreender esta técnica, que este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da força axial, da velocidade de rotação e das geometrias do pino e do furo, na qualidade final do reparo por atrito. Tal avaliação se procedeu via análise metalográfica, pela realização de perfis de microdureza Vickers e testes de dobramento. Pôde-se verificar que o fator geometria apresenta função primordial no completo preenchimento do reparo e na formação de uma união metalúrgica entre a interface pino/bloco. Uma menor relevância na qualidade final do reparo foi observada neste trabalho, dentro dos limites investigados, com os parâmetros força axial e da velocidade de rotação do pino.

 

During the exploitation and production of oil and gas in deep water, the repair procedures of steel structures face great problems. Due to different environment influences, the use of standard fusion welding process is not viable in the crack repairing. Solid state welding processes as friction welding have been considered as a feasible repair alternative by the fact that bonding takes place below the melting point limits, reducing therefore the importance of the environment in the repair quality. It is also indicated to repair cracks under water with high hydrostatic pressures. In consequence of the fact that this technique is very young, the physical process is not well known, as well as parameters effects. For a better comprehension of this technique, this work presents the influence of axial force, rotational speed and pin and hole geometries over the repair quality. The quality was evaluated with metallographic analysis (Vickers microhardness profile) and bending tests. It was verified that the geometry has most influence on results. Force and rotation have mild range influence.

Palavras-chave

Reparo por atrito; Geometrias do pino e do furo; Força axial; Rotação.

Friction welding repair; Pin and hole geometries; Axial force; Rotation.