Análise de diferentes configurações de termopar para medição de temperaturas próximas a cordões de solda

Abstract

A soldagem é um processo industrial complexo que requer uma detalhada avaliação antes da execução e o controle sobre as variáveis, tanto de entrada como de saída, torna-se cada vez mais necessário para obtenção de juntas de qualidade. Assim sendo, o presente trabalho visa estudar experimentalmente a influência de diferentes configurações de juntas de termopares na medição de temperatura na zona afetada pelo calor de uma junta soldada. Três configurações de junta para termopares do tipo K (Cromel-Alumel) foram analisados: com os fios enrolados na ponta, ponta simples e com os fios soldados individualmente ao metal base. Os experimentos foram feitos sobre uma chapa de aço com depósito do cordão de solda feito pelo processo MAG automatizado usando braço robótico. Os termopares foram unidos à chapa através de descarga capacitiva. Quatro cordões de solda foram feitos em cada chapa, alterando-se a distância do cordão de solda ao ponto de medição e a energia de soldagem. As temperaturas de pico de cada tipo de junta do termopar foram comparadas entre si e confrontadas com os resultados teóricos. Os resultados mostram que o termopar que tem os fios da sua junta quente soldados individualmente é o mais adequado para este tipo de aplicação.

Welding is a complex industrial process that requires a detailed assessment before execution and control over the variables of both entrance and exit are important to produce sound joints. Therefore, the present work aims to study experimentally the influence of different joint configurations of thermocouples in temperature measurement in the heat affected zone of a welded joint. Three types of joint configurations for thermocouples type K (Chromel - Alumel) were analyzed: with wires coiled at the tip, simple tip and wires jointed individually to the base metal. The experiments were performed on a low carbon steel plate with deposit of weld filet made by MAG process automated using robotic arm. The thermocouples were attached to the plate by capacitive discharge. Four weld fillets were made on each plate, changing the distance from the weld to point of measurement and welding energy. The peak temperatures of each joint thermocouple type were compared and collated with the theoretical results. The results show that the thermocouple wires has a hot joint welded individually is most suitable for this type of application.