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Soldadura do aço SAE 1020 com processo MAG: influência do recozimento e otimização pelo método Taguchi
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | |
| datacite.subject.sdg | 09:Indústria, Inovação e Infraestruturas | |
| dc.contributor.advisor | Ribeiro, J.E. | |
| dc.contributor.advisor | Francisco , Júlio César de Souza | |
| dc.contributor.author | Turone, Renato Augusto do Carmo | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-26T15:19:10Z | |
| dc.date.available | 2025-11-26T15:19:10Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.date.submitted | 2025 | |
| dc.description | Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná | |
| dc.description.abstract | O processo de soldadura MIG/MAG é amplamente utilizado na indústria devido à sua alta eficiência na união de materiais por fusão com arco elétrico. A definição adequada dos parâmetros operacionais impacta diretamente na qualidade do cordão de solda. Com o ajuste correto desses parâmetros, é possível reduzir o consumo de material de adição, otimizar propriedades mecânicas e, por consequência, elevar a produtividade do processo. Este estudo teve como finalidade selecionar um conjunto de variáveis de soldadura e otimizá-las por meio da metodologia de Taguchi, além de analisar sua influência com base na Análise de Variância (ANOVA). Foi utilizado um arranjo ortogonal L9, envolvendo três fatores (tensão de soldadura, velocidade de avanço e ângulo da tocha), cada um em três níveis distintos. Após a realização das nove combinações experimentais, foram efetuadas análises macrográficas e ensaios de flexão, tanto para amostras submetidas ao recozimento quanto para aquelas sem tratamento térmico, de modo a determinar características geométricas e mecânicas. A otimização foi conduzida com o auxílio das razões sinal-ruído, enquanto a ANOVA permitiu identificar a relevância de cada parâmetro de entrada sobre os resultados obtidos, como largura, reforço, penetração e limite de resistência à flexão do cordão de solda. Observou-se que a velocidade de soldadura teve maior impacto sobre o reforço nas amostras sem recozimento (33,08%), ao passo que nas recozidas, a tensão foi predominante (53,05%). Em relação à largura, a tensão demonstrou maior influência em ambos os casos, com 36,94% e 34,89% para amostras sem e com recozimento, respectivamente. Para a penetração, o ângulo da tocha foi o fator de maior relevância, contribuindo com 59,47% nas amostras sem recozimento e 48,24% nas recozidas. Quanto à resistência à flexão, a velocidade foi dominante nas amostras não recozidas (27,59%), enquanto o ângulo da tocha prevaleceu nas recozidas (26,54%). As combinações otimizadas encontradas para os diferentes parâmetros foram: para o reforço, 25 , 23,7 V e 400 mm/min nas amostras sem recozimento, e 0 , 24,1 V e 250 mm/min nas recozidas; para a largura, 0 , 24,1 V e 400 mm/min nas não recozidas, e 25 , 23,7 V e 325 mm/min nas recozidas; para a penetração, 0 , 24,1 V e 400 mm/min nas amostras sem recozimento, e 15 , 22,4 V e 325 mm/min nas recozidas; e, por fim, para o limite de resistência à flexão, as melhores condições foram 25 , 23,7 V e 250 mm/min sem recozimento, e 0 , 23,7 V e 250 mm/min com recozimento. | por |
| dc.description.abstract | The MIG/MAG welding process is widely used in industry due to its high efficiency in joining materials through electric arc fusion. The proper selection of operating parameters directly affects the quality of the weld bead. By accurately adjusting these parameters, it is possible to reduce filler material consumption, enhance mechanical properties, and consequently increase process productivity. This study aimed to select a set of welding variables and optimize them using the Taguchi method, in addition to analyzing their influence through Analysis of Variance (ANOVA). An L9 orthogonal array was applied, involving three factors (welding voltage, travel speed, and torch angle), each at three levels. After conducting the nine experimental combinations, macrographic analyses and bending tests were performed for both annealed and non-annealed specimens to determine their geometric and mechanical characteristics. Optimization was carried out using signal-to-noise ratios, while ANOVA was used to identify the contribution of each input parameter to the output results, such as bead width, reinforcement, penetration, and bending strength. It was found that the welding speed had the greatest influence on reinforcement in non-annealed samples (33.08%), whereas voltage was predominant in annealed samples (53.05%). Regarding bead width, voltage had the most significant effect in both cases, contributing 36.94% and 34.89% for non-annealed and annealed samples, respectively. Torch angle was the most influential parameter for penetration, with 59.47% in non-annealed samples and 48.24% in annealed ones. As for bending strength, welding speed was the most relevant factor in non-annealed samples (27.59%), while torch angle prevailed in annealed samples (26.54%). The optimal combinations found for each parameter were: for reinforcement, 25 , 23.7 V, and 400 mm/min in non-annealed samples, and 0 , 24.1 V, and 250 mm/min in annealed ones; for width, 0 , 24.1 V, and 400 mm/min in non-annealed, and 25 , 23.7 V, and 325 mm/min in annealed samples; for penetration, 0 , 24.1 V, and 400 mm/min in non-annealed, and 15 , 22.4 V, and 325 mm/min in annealed specimens; and finally, for bending strength, the best conditions were 25 , 23.7 V, and 250 mm/min in non-annealed samples, and 0 , 23.7 V, and 250 mm/min in annealed ones. | por |
| dc.identifier.tid | 204058163 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10198/35150 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject | Soldadura MIG/MAG | |
| dc.subject | Recozimento | |
| dc.subject | Método Taguchi | |
| dc.subject | ANOVA | |
| dc.title | Soldadura do aço SAE 1020 com processo MAG: influência do recozimento e otimização pelo método Taguchi | |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica |