1 2 3 MODELO TCC I - Engenharia Mecânica

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Anais do Curso de Engenharia Mecânica da UniEVANGÉLICA
1 a 3 de maio de 2020
Volume 04, Número 01, 2020
AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE SOLDAGEM UTILIZANDO O PROCESSO POR ELETRODO REVESTIDO NO AÇO ABNT 1020
SOUZA, Andrey Claudino de
Centro Universitário de Anápolis - UniEVANGÉLICA. andreyclausou@gmail.com
SANCHES, José Waldomiro Rosendo
Centro Universitário de Anápolis - UniEVANGÉLICA. josewaldomiro0@gmail.com
RAMOS, João Vitor Martins
Centro Universitário de Anápolis - UniEVANGÉLICA. joaovitormartinsramos62@gmail.com
ALENCAR, Marco Antônio de Almeida
Centro Universitário de Anápolis - UniEVANGÉLICA. smarco.alencar2020@gmail.com
BRANDÃO, Sérgio Mateus 
Centro Universitário de Anápolis - UniEVANGÉLICA. sergio.brandao@unievangelica.edu.br
1. Introdução
 Denomina-se soldagem ao processo de união entre duas partes metálicas, usando uma fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão. A solda é o resultado desse processo. (MICALLI JR. et al., 2002)Os processos de soldagem são utilizados para fabricar produtos e estruturas metálicas, aviões e veículos espaciais, navios, pontes, prédios, componentes eletrônicos etc.(SOARES; BARROS, 2016)
O desenvolvimento e o aperfeiçoamento dos processos de soldagem são alcançados com a interação de três áreas: projeto de equipamentos soldados, desenvolvimento e aperfeiçoamento dos equipamentos de soldagem, bem como materiais, visando obter boa soldabilidade. Realmente, pouco adianta desenvolver um novo material sem que ele possibilite alcançar boa soldabilidade. Por isso, os processos de soldagem estão em contínua evolução.(SOARES; BARROS, 2016)
O processo com eletrodos revestidos é um dos mais utilizados devido à sua versatilidade em termos de ligas soldáveis, operacionalidade e características mecânicas e metalúrgicas do metal depositado. O processo puramente elétrico que ocorre enquanto durar o arco é bem entendido quando o cátodo e o ânodo forem de materiais refratários, como grafite e tungstênio. Em soldagem com eletrodos revestidos a existência do arco e suas propriedades são menos conhecidas e muito mais difíceis de explicar por causa da emissão de elétrons que é acompanhada pela transferência de metal e escória, formação de plasma, e ocorrência de varias reações físico-químicas, metalúrgicas e elétricas.(MODENESI, 2004)
Entre as fontes para a soldagem com este processo, o transformador para corrente alternada é a configuração mais simples e barata, tanto do ponto de vista de investimento inicial como de operação e manutenção.(SILVA, 2013)
1.2 Processo de soldagem por eletrodo revestido
 O processo de soldagem com eletrodo revestido é um processo no qual a fusão do metal é produzida pelo aquecimento de um arco elétrico, mantido entre a ponta de um eletrodo revestido e a superfície do metal de base a ser soldada. Durante a soldagem, o arco e a poça metálica são protegidos da atmosfera circundante através da formação de uma cortina gasosa oriunda da queima do revestimento e a decomposição de seus constituintes. Outras vezes, ou mesmo conjuntamente, a proteção é feita por uma escória líquida, de densidade menor que a do metal base, protegendo a poça de fusão durante a solidificação. Após a soldagem, este líquido protetor se solidifica formando uma escória sólida, a qual deve ser removida. (JORGE et al., 2018)
O eletrodo revestido consiste de uma vareta metálica, chamada alma, trefilada ou fundida, que conduz a corrente elétrica e fornece o metal de adição para o preenchimento da junta. O revestimento possui diversas funções, dentre as quais pode-se citar a estabilização do arco elétrico, adição de elementos de liga à junta soldada e proteção da poça de fusão contra contaminação da atmosfera.(BOADEN, 2011)
O equipamento básico para soldagem com eletrodo revestido possui uma das mais simples configurações possíveis, em comparação com outros processos elétricos. O processo consiste de uma fonte de energia de característica estática de corrente constante, de um alicate para a fixação dos eletrodos, de cabos de interligação, de materiais de segurança, de equipamento para limpeza da solda e do eletrodo revestido propriamente dito.(FILHO, 2005)
1.3 Parâmetros de soldagem e sua influência no processo
Na soldagem com eletrodos revestidos, as principais variáveis operacionais são: tipo e diâmetro do eletrodo; tipo, polaridade e valor da corrente de soldagem; técnica de manipulação do eletrodo e as sequências de deposição de soldagem.(BOADEN, 2011) A escolha do diâmetro do eletrodo, do tipo e da espessura do revestimento deve ser feita levando em conta as propriedades mecânicas, a taxa de deposição do material, a penetração e forma do cordão resultante, além de determinar a faixa de corrente em que o eletrodo pode ser usado.(SILVA, 2013)
A corrente de soldagem controla de forma predominante todas as características operacionais do processo, aspecto do cordão e as propriedas da peça soldada. A sua intensidade e a distribuição da energia térmica disponível no arco elétrico, além da maior parte dos fenômenos que ali ocorrem. É o mais importante efeito controlador da penetração da solda, da largura e do reforço do cordão, além da diluição do material de solda.(SOARES; BARROS, 2016)
A velocidade de avanço é a segunda mais importante variável operatória do processo, mesmo seu controle sendo impreciso em aplicações manuais. Quando utilizado em aplicações automáticas, a velocidade de avanço se torna um fator determinante. Altura e largura do cordão variam inversamente com a velocidade de avanço. A velocidade de soldagem deve ser escolhida de tal forma que o arco fique à frente da poça de fusão. O uso de velocidade muito alta resulta em cordão de solda estreito.(MODENESI, 2004)
O ângulo do eletrodo em relação à peça é normalmente ajustado no sentido de equalizar o fluxo térmico entre as partes soldadas, controlar o banho na poeça de fusão e o formato do cordão, em particular, a molhabilidade do líquido nas bordas do chanfro. O ângulo do eletrodo é uma variável importante, pois pode ocasionar o aparecimento de defeitos de cordão, de difícil controle, já que seu ajuste depende essencialmente do operador e de seu grau de destreza.(MICALLI JR. et al., 2002)
1.4 Propriedades Mecânicas do aço ABNT 1020
O aço é uma liga constituída de ferro e aço, porém contém elementos secundários, devido aos processos de fabricação ou para fornecer características ao material, tais como: Si (silicío), P (fósforo), W (tungstênio), Ni (níquel). O carbono é o essencial elemento endurecedor e devido a sua importância, os aços são classificados como, baixo teor de carbono contendo no máximo 0,30% de carbono em sua estrutura; médio carbono que possui de 0,30 a 0,60%, possuindo por isso, melhor resistência, dureza, menor tenacidade e ductilidade em relação ao baixo carbono; e por último, o alto carbono, cuja porcentagem de carbono varia entre 0,60 a 1,00%, apresentando então, maior resistência mecânica do que os demais.(RODRIGUES et al., 2017)
As principais aplicações do aço 1020 são chapas automobilísticas, perfis estruturais, placas para produção de tubos, contrução civil, pontes. (MUNCHEN, 2018)
2 Metodologia
Para esta revisão bibliográfica utilizou-se como guia o material de conforto, ...., definiu-se em primeiro instante o objetivo geral do trabalho para ser usado como solução da problematização apresentada na introdução e como base de análise dos artigos encontrados nas buscas. As buscas por trabalhos com o tema proposto por este artigo forma realizados na base de dados ScienceDirect e Google Acadêmico. Durante o processo utilizou-se formulações de termos e operados como: "....", AND "......", OR "....", definindo assim, a string de busca, na qual funcionasse com os operadores lógicos AND e OR. Além de limitar o período de busca em 10 anos.
Serão elaborados corpos de prova utilizando o aço ABNT 1020 com dimensões 150mm de comprimento, 25mm de largura e 5mm de espessura.
Para a realização da soldagem, o metal base será cortado ao meio e preparadoos biséis.
Referencial Bibliográfico
BOADEN, E. E. COMPARAÇÃO ENTRE O COMPORTAMENTO DE ELETRODOS REVESTIDOS UTILIZANDO DISPOSITIVOS DE SOLDAGEM POR GRAVIDADE E COM CONTROLE AUTOMÁTICO DO COMPRIMENTO DO ARCO ELÉTRICO. n. July, p. 1–7, 2011. 
FILHO, A. L. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ Antenor Leonello Filho ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DO PROCESSO DE SOLDAGEM COM ELETRODOS REVESTIDOS NA ESTABILIDADE DO ARCO E. 2005. 
JORGE, L. D. J. et al. Mechanical properties and microstructure of SMAW welded and thermically treated HSLA-80 steel. Journal of Materials Research and Technology, v. 7, n. 4, p. 598–605, 1 out. 2018. 
MICALLI JR., A. R. et al. Módulo de Tecnologia de Fabricação e Soldagem. p. 1119, 2002. 
MODENESI, P. J. 2. Introdução à Física do Arco Elétrico E sua Aplicação na Soldagem dos Metais. Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, p. 159, 2004. 
MUNCHEN, T. U. ENSAIO DE TRAÇÃO E METALOGRAFIA DO AÇO SAE 1020. e-conversion - Proposal for a Cluster of Excellence, p. 29–50, 2018. 
RODRIGUES, L. et al. Estudo da microestrutura e da microdureza dos aços 1020 e 1060. Cadernos UniFOA, v. 9, n. 2 (Esp.), p. 39–44, 2017. 
SILVA, N. M. C. S. E. Influência da velocidade e posição de soldagem nas propriedades de juntas soldadas pelo processo de eletrodo revestido. Journal of Chemical Information and Modeling, v. 53, n. 9, p. 1689–1699, 2013. 
SOARES, L.; BARROS, P. Instituto Federal De Educação Ciência E Tecnologia Do Rio Grande Do Norte. p. 8–9, 2016.