Avaliação de uma versão modificada da técnica de TOE Grinding no aprimoramento da vida em fadiga para juntas em T de aço inoxidável AISI 316 L carregadas longetudinalmente
Autor: Gabriel Xavier Funes (Currículo Lattes)
Resumo
Os problemas devido à fadiga em componentes mecânicos e estruturais têm sido tema recorrente de investigações na indústria e no meio científico. Por diversos fatores inerentemente associados ao próprio processo de fabricação da união, tais problemas são ainda mais preocupantes no caso de juntas soldadas. Por esse motivo, estudos têm sido realizados ao longo dos anos com objetivo de desenvolver técnicas que propiciem aumento da vida em fadiga desse tipo de união. Dentre essas técnicas se destacam os procedimentos pós-soldagem, aplicados a toda a peça ou a uma região específica do cordão de solda. Ao longo do presente estudo é realizada a análise do efeito de uma dessas técnicas, o toe grinding, que consiste na usinagem localizada do pé do cordão de solda em prol de uma melhoria geométrica. No presente trabalho é apresentada uma versão modificada do processo usual, a qual é aplicada a uma união em T, cuja nervura não sofre carregamento, fabricada em aço inoxidável AISI 316 L. A nervura foi unida à placa-base por filetes de solda gerados por processo MAG (GMAW - Gas Metal Arc Welding). A avaliação de desempenho em fadiga se deu por meio do levantamento das curvas S-N, obtidas sob carga axial repetida, para dois grupos de corpos de prova: o primeiro apresentando a geometria usual dos filetes, sem qualquer modificação, e o segundo com cordões que sofreram o toe grinding. Além de verificar a influência desse processo com relação à vida em fadiga das uniões, também foram observados alguns outros aspectos, como a iniciação do mecanismo de falha destes componentes, o fator de concentração de tensão macrogeométrico na extremidade do cordão de solda e a influência das tensões residuais sobre os resultados. Por fim, os ensaios de fadiga, apresentados na forma de diagramas S-N, mostraram que por meio da aplicação da técnica pode-se alcançar valores consideravelmente maiores de ciclos até a falha, em torno de 60% para uma vida de 2 milhões de ciclos. Tal resultado indica que essa técnica, quando bem executada, permite um incremento significativo na vida em fadiga de uniões em T soldadas por meio de filetes, sujeitos a uma carga dinâmica longitudinal, quando no regime de alto ciclo.