ESTUDO DE CASO: INFLUÊNCIA DO PROLONGAMENTO DO CORDÃO DE SOLDA GMAW (MIG/MAG) NA DISTRIBUIÇÃO DE TENSÃO DO CONTORNO DA REGIÃO SOLDADA EM ESTRUTURAS TUBULARES SUJEITAS À FLEXÃO

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo de caso desenvolvido numa indústria do Polo Industrial de Manaus (PIM), no segmento de motocicletas. A pesquisa aborda a problemática da concentração de tensões no contorno do cordão de solda em ponto de solicitação mecânica de flexão em estrutura tubular soldada. Pesquisou-se como melhorar a resistência à fadiga do contorno da região soldada em tubos sujeitos à flexão; buscou-se investigar se o prolongamento do cordão de solda distribui as tensões concentradas no contorno do cordão de solda; investigou-se e caracterizou-se o processo de soldagem GMAW (MIG/MAG) e a análise experimental de tensões através da extensometria; estudou-se a viabilidade de aplicação do prolongamento do cordão de solda no projeto e na fabricação da estrutura tubular objeto de estudo, apresentando-se os resultados obtidos nos testes. Constatou-se, através da análise instrumental (extensometria), que, para o caso em estudo, havia significativa concentração de tensão, acima do limite de projeto, no contorno do cordão de soldagem em condições de prolongamento mínimo, o que ocasionou a quebra do tubo principal da junta “Y” na estrutura tubular, durante teste de resistência com carga máxima de projeto. O processo de fabricação indicou uma diferença significativa nos prolongamentos de cordão, ocorrendo de forma ocasional, não existindo padrão definido. Por meio dos testes, ficou estabelecida uma relação inversa entre os comprimentos dos prolongamentos e as tensões encontradas na região da quebra, sendo verificado que, ao se aumentar o prolongamento, as tensões nos contornos eram reduzidas a níveis menores do que os limites máximos de projeto. Estabeleceu-se um padrão de 10mm de prolongamento para o caso em estudo, e construiu-se uma amostra protótipo para avaliar operacionalmente a aplicação no processo produtivo. A análise experimental de tensões através da extensometria mostrou-se ferramenta técnica eficiente e fundamental para demonstrar o comportamento das estruturas diante das solicitações mecânicas às quais estão sujeitos diversos pontos da estrutura.