Análise de Distorções na Soldagem de Juntas em “X” e “V” em Modelos Reduzidos em Escala de Anéis Segmentados Utilizando o Monitoramento Contínuo com Sensores a Laser

Analysis of Distortion in Welding Joints in “X” and “V” Reduced-scale Models of Segmented Rings Using Continuous Monitoring With Laser Sensors

Resumo

Distorções em componentes soldados são alterações permanente de forma e dimensões resultantes das deformações plásticas que ocorrem devido as tensões térmicas desenvolvidas durante o processo de soldagem. Em função dos elevados custos para corrigir essas distorções de soldagem, existe grande interesse das indústrias em prever, monitorar e controlar estas distorções. Este trabalho compara as distorções ocorridas durante a soldagem de modelos de anel segmentado em escala reduzida com dois tipos de juntas (“X” e “V”) utilizando a metodologia de monitoramento contínuo da evolução das distorções de soldagem com sensores a laser. Para o monitoramento contínuo são utilizados sensores a laser que são apoiados sobre a peça e os feixes foram projetados em um anteparo translúcido colocado em frente ao mesmo. Com a progressão da distorção durante a soldagem os feixes luminosos se movimentam pelo anteparo proporcionalmente a deformações ocorridas na peça. Os deslocamentos dos pontos luminosos refletidos no anteparo são filmados pelo lado oposto do anteparo. A discretização da filmagem permite analisar as deformações ao longo do processo soldagem e determinar a evolução das distorções em função do tempo. Foi confirmado que as soldagens realizadas em juntas em “X” apresentam menores valores de distorções que as juntas em “V”. Os resultados demostram que para os corpos de prova utilizados neste experimento pelo menos 60% da distorção ocorreu após a extinção do arco. Pelos testes experimentais foi possível afirmar que a técnica de monitoramento com sensores a laser é viável para utilizar na indústria e laboratórios de soldagem, porém faz-se necessário otimizar o processamento dos dados obtidos pela filmagem, permitindo um monitoramento instantâneo. A informação sobre a evolução das distorções durante a soldagem será útil para definir e monitorar de forma mais eficiente o melhor método de controle das distorções. Além disso, poderá auxiliar na calibração experimental de modelos numérico-computacional, ou até mesmo, para realimentar a trajetória de um robô identificando deformações para realizar correções na sequência de soldagem garantindo também menores distorções.

Palavras-chave:
Distorções de soldagem; Monitoramento; Controle dimensional