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7.4 NAVF: RÅDET FOR MEDISINSK FORSKNING
Nesta etapa foram realizados revestimentos com a mistura das ligas em proporções distintas com o objetivo de se verificar as implicações das composições químicas resultantes de cada combinação das ligas 625 e 276. A quantidade de cada liga presente nos revestimentos foi consequência da combinação de energia de soldagem aplicada em cada arame e da velocidade de alimentação demandada para tal energia, de modo a manter um comprimento de arco em torno de 10 mm.
Foram também avaliados os seguintes fatores de controle: ordem de deposição das ligas, posicionamento dos eletrodos em relação à direção de soldagem, repartição de energia entre os eletrodos, energia de soldagem e defasagem entre os pulsos de corrente.
Os revestimentos foram executados com os mesmos procedimentos e materiais empregados na etapa de revestimento inicial.
Os parâmetros de pulso da corrente eficaz são mostrados na Tabela 4.8, Tabela 4.9 e Tabela 4.10.
Tabela 4.8. Parâmetros de pulso para Ief = 175 A.
Ief (A) Im (A) Ip (A) tp (ms) Ib (A) tb (ms) f (Hz)
175 135 330 2,5 70 7,5 100
Fonte: autoria própria
Tabela 4.9. Parâmetros de pulso para Ief = 206 A.
Ief (A) Im (A) Ip (A) tp (ms) Ib (A) tb (ms) f (Hz)
206 180 380 2,0 130 8 100
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Tabela 4.10. Parâmetros de pulso para Ief = 245 A.
Ief (A) Im (A) Ip (A) tp (ms) Ib (A) tb (ms) f (Hz)
245 222 430 2,0 170 8 100
Fonte: autoria própria
A localização de extração das amostras dos revestimentos para as diversas análises realizadas nas etapas posteriores é mostrada esquematicamente na Figura 4.12.
Figura 4.12. Localização de extração de amostras para análises posteriores.
Características geométricas Microscopia ótica
Microscopia eletrônica de varredura Microdureza Extração de precipitados DRX G 48 e Composição química Características geométricas Microdureza
Fonte: autoria própria.
A seguir são descritas e explicadas as variações dos níveis dos fatores de controle.
Ordem de deposição das ligas
A utilização de dois arames-eletrodos pelo processo MIG/MAG duplo arame, cada um com liga de níquel diferente, possibilita a execução de revestimentos com a deposição de uma das ligas diretamente sobre o substrato, enquanto que o outro arame eletrodo é depositado sobre a poça de fusão já formada pelo arco do eletrodo da frente (para os posicionamentos transversal ou “tandem” e 45°). No posicionamento longitudinal ou lado a lado, enquanto que um arame eletrodo é depositado diretamente sobre o substrato, o outro é depositado diretamente sobre o cordão de solda anterior (considerando revestimentos com sobreposição de cordões), como ilustrado na Figura 4.13.
72 Desta forma, a ordem de deposição das ligas variou em dois níveis:
• Nível 1: M/E (fonte Mestra / fonte Escrava). Nesta configuração, a liga 625 é depositada sobre a liga 276 no processo MIG/MAG duplo arame. Ou seja, o arame eletrodo da liga 276 vai à frente da liga 625 para os posicionamentos longitudinal e 45°. Enquanto que no posicionamento transversal, o arame eletrodo da liga 276 é colocado à direita do eletrodo da liga 625, enquanto os cordões são realizados da esquerda para a direita.
• Nível 2: E/M (fonte Escrava / fonte Mestra). A liga 276 é depositada sobre a liga 625.
Figura 4.13. Representação da deposição da liga 625 sobre a liga 276 (nível 1 – M/E) para o posicionamento longitudinal.
Liga 625 Liga 276
Seção transversal do corpo de prova
Ultimo cordão do revestimento
Fonte: autoria própria.
Posicionamento dos eletrodos • Nível 1: Transversal.
• Nível 2: Longitudinal. • Nível 3: 45°.
Repartição de energia entre os eletrodos
Através deste fator de controle foi realizada a deposição de cada liga em percentuais distintos, ou seja, é possível a obtenção de cordões de solda do revestimento com mais metal de adição de uma das ligas em relação à outra. Para tanto, basta que uma das ligas opere em um nível de energia mais alto (maior deposição) em relação à outra.
73 Assim, foram estabelecidos três níveis para a repartição de energia:
• Nível 1 – M. alta / E. baixa: Nesta configuração o eletrodo da fonte mestra (liga 625) opera com corrente eficaz de maior valor (IEF = 245 A)
enquanto que o eletrodo da fonte escrava (liga 276) recebe corrente eficaz de menor valor (IEF = 175 A).
• Nível 2 – M. baixa / E. alta: O eletrodo da fonte mestra recebe corrente eficaz de menor valor (IEF = 175 A) enquanto que o eletrodo da fonte
escrava recebe corrente eficaz de maior valor (IEF = 245 A).
• Nível 3 – M = E: Os eletrodos recebem a mesma quantidade de corrente eficaz (IEF = 206 A), em um valor intermediário entre o maior e
menor valor.
Energia de soldagem.
• Nível 1: 7,56 kJ/cm; com aplicação de velocidade de soldagem de 105 cm/min.
• Nível 2: 10,58 kJ/cm; com aplicação de velocidade de soldagem de 75 cm/min.
• Nível 3: 15,88 kJ/cm; com aplicação de velocidade de soldagem de 45 cm/min.
Defasagem entre os pulsos de corrente. • Nível 1: 0% - pulsos completamente em fase. • Nível 2: 25% de defasagem.
74 Devido ao elevado número de fatores de controle bem como seus níveis, optou-se novamente pela utilização do método Taguchi para o planejamento experimental. Desta forma, tem-se a redução do número total de revestimentos a serem realizados e podendo ainda ser realizada a análise estatística dos resultados e o levantamento do efeito de cada fator de controle sobre as respostas analisadas.
Entretanto o aumento da quantidade de fatores de controle a serem avaliados pode resultar em interação entre estes. A interação ocorre quando dois fatores produzem um efeito diferente da soma de seus efeitos individuais.
Na ocorrência de interação entre os fatores, o emprego do modelo aditivo no Método Taguchi pode comprometer a previsão dos ajustes ótimos e do efeito de cada fator sobre a razão sinal/ruído (função objetiva η). Portanto o modelo aditivo é adequado principalmente para situações onde não existam interações entre os fatores.
A Tabela 4.11 mostra a matriz de ensaios (L18) realizada para os ensaios definitivos com os fatores de controle e seus respectivos níveis.
Tabela 4.11. Matriz de ensaios dos revestimentos definitivos.
Ensaio deposição Ordem de Posicionamento (kJ/cm) Defasagem(%) E Repartição de energia
ED 01 M/E Transversal 7,56 0% M↑ E↓
ED 02 M/E Transversal 10,58 25% M↓ E↑
ED 03 M/E Transversal 15,88 50% M = E
ED 04 M/E Longiudinal 7,56 25% M↑ E↓
ED 05 M/E Longiudinal 10,58 50% M↓ E↑
ED 06 M/E Longiudina 15,88 0% M = E
ED 07 M/E 45° 10,58 0% M↑ E↓
ED 08 M/E 45° 15,88 25% M↓ E↑
ED 09 M/E 45° 7,56 50% M = E
ED 10 E/M Transversal 15,88 50% M↑ E↓
ED 11 E/M Transversal 7,56 0% M↓ E↑
ED 12 E/M Transversal 10,58 25% M = E
ED 13 E/M Longiudinal 10,58 50% M↑ E↓
ED 14 E/M Longiudinal 15,88 0% M↓ E↑
ED 15 E/M Longiudina 7,56 25% M = E
ED 16 E/M 45° 15,88 25% M↑ E↓
ED 17 E/M 45° 7,56 50% M↓ E↑
ED 18 E/M 45° 10,58 0% M = E
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