Teixeira, Paulo Roberto de FreitasClain, Fernanda Mazuco2025-04-242025-04-242016CLAIN, Fernanda Mazuco. Análise numérica do processo de soldagem GTAW com deflexão magnética em aços baixo carbono. 2016. 114f. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2016.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12705Dissertação (mestrado)A técnica do tecimento em soldagem tem sido largamente utilizada tanto para melhorar a eficiência do processo como a distribuição do aporte térmico. O tecimento via deflexão magnética do arco é uma técnica desenvolvida há alguns anos que permite oscilação da poça fundida provocando o refinamento do grão e melhoria nas propriedades da junta soldada. Para esse tipo de processo, a simulação numérica se constitui em uma grande dificuldade, já que os modelos numéricos até então propostos apresentam boa precisão apenas para casos em que a tocha é perpendicular ao plano de soldagem. Este estudo visa o desenvolvimento de modelos numéricos para a imposição de calor, que contemplem os efeitos da deflexão do arco para processo de soldagem GTAW autógeno em aço de baixo carbono. Primeiramente, soldagens experimentais com uma inclinação fixa do arco ao longo do processo causadas por deflexão magnética são comparadas com aquelas provocadas pela inclinação da tocha (com o mesmo ângulo de inclinação causada pela deflexão magnética) e com a tocha perpendicular ao plano de soldagem. Os resultados mostraram que ambas as soldagens com deflexão do arco apresentam efeitos semelhantes, podendo ser modelados numericamente da mesma forma. Após, dois modelos de fonte de calor para arcos defletidos são propostos. Simulações numéricas são feitas usando os dois modelos propostos, com uma inclinação fixa ao longo do processo de soldagem e com a tocha perpendicular ao plano de soldagem. Os resultados são comparados aos resultados obtidos experimentalmente para os mesmos casos. São analisadas as temperaturas em três diferentes pontos da parte inferior da chapa, dois afastados da linha de centro de soldagem e um central, e as poças de fusão para chapas de aço SAE 1020 de 3,2 mm e 6 mm de espessura. Depois, são feitas simulações de soldagem com tecimento, utilizando os dois modelos propostos e comparando os resultados a resultados de um trabalho encontrado na bibliografia. Nas soldagens com a deflexão do arco constante, as seções transversais do cordão apresentaram uma assimetria, assim como a distribuição de temperaturas nas chapas soldadas. De maneira geral, os resultados obtidos nas simulações são bem próximos aos resultados experimentais, tanto para o caso com deflexão constante do arco, como para o caso com tecimento, para os dois modelos propostos.The technic of weaving in welding has been widely used for improving process efficiency and distribution of heat input. The weaving by magnetic deflection of the arc was developed a few years ago to enable the oscillation of the weld pool, thus, causing grain refinement and improving the properties on the welded joint. The numerical simulation of this type of process is complex because of the influence of the magnetic field on the electric arc, a fact that has not been taken into consideration by standard welding processes. This paper aims to develop numerical heat source models, including the effects of arc deflection on bead-on- plate GTAW process in low carbon steel. First, experiments with magnetic deflection of the arc are compared to that one caused by torch inclination (with the same inclination angle caused by magnetic deflection) and with the torch perpendicular to the welding plane. The results showed that for both cases with arc deflection presented similar effects, allowing the use of same numerical models for both. After that, two heat source models are purposed for arc deflection. Numerical simulations are carried out considering magnetic deflected and non- deflected arcs throughout the welding process. Results are compared to the ones obtained experimentally. Temperatures at three different points on the backside of the plates (two out of the center line and one in the center line of welding) and weld pools of SAE 1020 3.2-mm and 6 mm thick steel plates are analyzed. Results obtained by numerical simulations are close to the experimental ones. Then, simulations are made for welding with weaving, by using the two purposed models and the results are compared to the ones showed by a paper found on the bibliography. In the case of welding with arc deflection, without weaving, the asymmetry of the fusion zone shape and of the temperature distribution were captured by numerical simulation. In general, the results obtained on the simulations are very close to the experimental ones, both for the case with arc deflection, without weaving and for the case with weaving.poropen accessModelo de fonte de calorSimulação numéricaProcesso GTAWDeflexão magnéticaTecimentoHeat source modelNumerical simulationGTAW processMagnetic arc deflectionWelding with weavingmasterThesis