SIMULAÇÃO NÚMERICA DO CORTE A LASER DE TUBOS DE 22MNB5 TRATADOS TERMICAMENTE: NUMERICAL SIMULATION OF LASER CUTTING OF HEAT TREATED 22MNB5 TUBES

O CORTE A LASER é UM PROCESSO BASTANTE UTILIZADO NA INDúSTRIA PARA AçOS DE ALTA RESISTêNCIA, PORéM, APRESENTA ALGUNS INCONVENIENTES EM GEOMETRIAS COMPLEXAS. ENQUANTO ISSO, A SIMULAçãO NUMéRICA é UMA FERRAMENTA úTIL PARA AJUDAR A ENTENDER, PREVER E CORRIGIR OS EFEITOS DESSE PROCESSO. O OBJETIVO DESSE ESTUDO FOI REALIZAR SIMULAçõES POR ELEMENTOS FINITOS E FLUIDODINâMICAS PARA ENTENDER O RESULTADO DO PERFIL DE CORTE EM TUBOS DE 22MNB5 TRATADOS TERMICAMENTE E PREVER O FENôMENO DO RESIDUAL DO LASER NO LADO OPOSTO AO CORTE DO TUBO. A METODOLOGIA ADOTADA FOI FAZER UM TESTE EXPERIMENTAL, CALIBRAR A SIMULAçãO E VARIAR PARâMETROS PARA AVALIAR QUAL O RESULTADO QUE PODERIA LEVAR AO MíNIMO RESIDUAL DE FUSãO DO LASER NO LADO OPOSTO DO TUBO. FOI OBSERVADO QUE A SIMULAçãO BEM CALIBRADA PODE PREVER ESSE RESIDUAL, ASSIM COMO A SIMULAçãO FLUIDODINâMICA AJUDOU A EQUACIONAR QUAL SERIA A ESPESSURA DE CORTE PARA QUE NãO HOUVESSE UM CORTE QUE NãO SEPARASSE AS PARTES DO TUBO.

LASER CUTTING IS A PROCESS WIDELY USED IN INDUSTRY FOR HIGH-STRENGTH STEELS, HOWEVER, IT PRESENTS SOME DRAWBACKS IN COMPLEX GEOMETRIES. MEANWHILE, NUMERICAL SIMULATION IS A USEFUL TOOL TO HELP UNDERSTAND, PREDICT AND CORRECT THE EFFECTS OF THIS PROCESS. THE AIM OF THIS STUDY WAS TO PERFORM FINITE ELEMENT AND FLUID DYNAMICS SIMULATIONS TO ANALYZE THE CUTTING PROFILE IN HEAT THREATED 22MNB5 TUBES AND PREDICT THE PHENOMENON OF LASER RESIDUAL CUTTING EFFECTS OF THE OPPOSITE SIDE OF THE TUBE. THE ADOPTED METHODOLOGY INVOLVED CONDUCTING AN EXPERIMENTAL TEST, CALIBRATING THE SIMULATION AND VARYING PARAMETERS TO UNDERSTAND WHICH OUTCOME RESULT IN THE SMALLEST FUSION RESIDUAL AT THE OPPOSITE SIDE. IT WAS OBSERVED THAT A WELL-CALIBRATED SIMULATION CAN PREDICT THIS RESIDUAL, AND FLUID DYNAMICS SIMULATION ALSO HELPED UNDERSTAND THE CUTTING THICKNESS TO PREVENT CUTTING THAT WOULDN'T SEPARATE THE TUBE PARTS.

Palavras-chave

Tubo de aço; 22MnB5; Simulação numérica; Simufact welding

Steel tube; 22MnB5; Numerical simulation; Simufact welding.

Como citar

FOLLE, LUÍS FERNANDO; LIMA, TIAGO NUNES; SANTOS, MATHEUS PASSOS SARMENTO; SOBRINHO, CÁSSIO MURILO DE OLIVEIRA; COLOSIO, MARCO ANTÔNIO. SIMULAÇÃO NÚMERICA DO CORTE A LASER DE TUBOS DE 22MNB5 TRATADOS TERMICAMENTE , p. 964-975. In: 77º Congresso Anual da ABM - Internacional, São Paulo, Brasil, 2024.
ISSN: 2594-5327 , DOI 10.5151/2594-5327-40625