Estudo do efeito do toe grinding na resposta em fadiga de juntas cruciformes feitas de aço ASTM A131 grau AH36

Résumé

 Os problemas devido à fadiga em componentes mecânicos e estruturais são recorrentes na indústria, sendo ainda mais preocupantes quando tais componentes apresentam uniões soldadas. Ao longo dos anos, estudos têm sido realizados com o objetivo de desenvolver procedimentos para aumentar a vida em fadiga desse tipo de união. Dentre tais procedimentos estão algumas técnicas aplicadas ao cordão ou filete após concluído o processo de soldagem. O presente trabalho científico tem por objetivo estudar o efeito, em termos de vida sob carga cíclica, da técnica conhecida globalmente por toe grinding, que consta da usinagem localizada do pé do cordão de solda. A ranhura resultante do processo propicia a redução do fator de concentração de tensões, bem como a retirada de microdefeitos. Mais especificamente, o estudo visou verificar a influência de tal pro-cesso na vida em fadiga de juntas cruciformes de Aço ASTM A131 Grau AH36, soldadas pelo processo Arame Tubular (Flux-Cored Arc Welding - FCAW) e submetidas a carregamento cíclico transversal. Para tal, procedimentos experimentais envolvendo diferentes áreas da fabricação foram utilizados para confeccionar os corpos de prova, dentre os quais, um processo pré-qualificado de soldagem, bem como técnicas de inspe-ção não destrutiva dos cordões. Mesmo assim, o corte lateral dos corpos de prova mostrou que as juntas apre-sentaram falta de penetração na raiz dos cordões. Em sequência, a amostra foi dividida em dois grupos -- com e sem toe grinding -- e os ensaios de fadiga foram realizados em condições semelhantes para ambos os gru-pos. Os resultados obtidos nos ensaios mostraram que o mecanismo de falha, no caso dos corpos de prova que não sofreram toe grinding, se tratou da propagação de microtrincas do tipo intrusão previamente locali-zadas no pé dos filetes de solda. Já os corpos de prova que passaram pelo toe grinding apresentaram migra-ção do local de falha do pé para a raiz dos cordões de solda, bem como um aumento expressivo do valor mé-dio de número de ciclos até a falha.

Palavras-chave: Junta cruciforme, Aço ASTM A131 Grau AH36, toe grinding, fadiga.