Uso da termografia na análise do resfriamento de chapas soldadas

Abstract

Este trabalho visa estudar o resfriamento de chapas metálicas soldadas através do uso de uma câmera termográfica. Foram utilizados seis painéis retangulares de aço ASTM A36 medindo 800 x 400 x 12,7 mm. Os painéis foram soldados manualmente na posição vertical ascendente, através de soldagem pelo processo arame tubular (FCAW-G). A velocidade média de alimentação do arame foi de 5 metros por minuto. O consumível utilizado foi o arame tubular Core 71 MB DG, diâmetro 1,2 mm. Os estudos para obtenção dos campos de temperatura foram realizados em duas etapas, mediante o uso de dois sistemas de instrumentação independentes: termopares e câmera termográfica. A primeira etapa coincide com o uso de ambos os sistemas de instrumentação instalada na face oposta à soldagem, quando então cinco termopares tipo K previamente calibrados norteiam as respostas dos campos de temperatura e em comparação, chega-se ao valor estatístico da emissividade. Nesta fase a temperatura captada na chapa atinge 712°C (≈ 985 K). A segunda etapa ocorreu na mesma face da soldagem sendo as temperaturas captadas apenas através da câmera termográfica, uma vez que a emissividade já havia sido corrigida. Os resultados mostram que a chapa alcança a temperatura de 1.237ºC (≈ 1.510 K), imediatamente após a execução da soldagem. Um dado importante que necessita ser bastante estudado trata-se da emissividade em medições com câmera infravermelha. Esse ponto foi bastante discutido no trabalho e uma curva de correção da emissividade de acordo com a temperatura é sugerida. Foram apresentadas várias imagens termométricas, algumas tridimensionais, representativas do perfil de temperatura na superfície da chapa soldada. Os resultados desse trabalho confirmam o potencial do uso da termocâmera em processos de soldagem para obter dados que confirmam os valores de importantes parâmetros que garantem a qualidade da junta soldada.