Metodologia para Medição de Tensões Residuais na Região Soldada por Centelhamento em Trilhos Ferroviários
Data
2018
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Editor
Instituto de Tecnologia
Resumo
Trilhos ferroviários são comprados em barras de 24 metros e soldados em barras maiores, de até 360 metros, antes de serem instalados na ferrovia. Estas soldas, quando em serviço, sofrem deformações que podem levar à fratura da junta soldada. Este trabalho visa apresentar uma metodologia para medição de tensões residuais na zona soldada por caldeamento em trilhos ferroviários. Os trilhos utilizados são de grau de dureza maior que 370 HB com teor de carbono aproximado de 0,79%. A soldagem dos trilhos se deu através de processo de caldeamento, executado pelo equipamento estacionário Schlatter GAAS 80. As tecnologias atualmente aplicadas para medição de tensão residual demandam, em sua maior parte, de ensaios destrutivos ou semi-destrutivos, o trabalho se diferencia por buscar uma tecnologia não destrutiva capaz de ser aplicada em campo para a medição das tensões residuais. A tecnologia usada para medição da tensão residual foi a difração de raio x, o equipamento utilizado foi o analisador XStress 3000. Os resultados apresentaram as tensões residuais na zona soldada, onde observou-se zonas específicas de tensões trativas próximas ao centro da solda, com valores de até 391 MPa, e tensões compressivas, com valores de até -166 MPa, à medida que se afasta da região da solda. Houve compatibilidade com a bibliografia disponível sobre o tema e, assim sendo, a tecnologia se mostra com grande potencial para ser aplicado em trilhos ferroviários.
Abstract
Railway rails are purchased in 24-meter pieces and welded to larger bars, up to 360 meters, before being installed on track. These welds, when in service, suffer deformations that can lead to the fracture of the welded joint. This work aims to present a methodology to measure residual stresses in the flash butt welded zone on rails. The rails used were hardness level greater than 370 HB, carbon content approximately 0.79%. The rails were welded through flash butt process, carried out by the stationary equipment Schlatter GAAS 80. The technologies currently applied for the measurement of residual stress demands destructive or semi-destructive tests. This dissertation pursues a non-destructive technology capable of being applied in the field for the measurement of residual stresses on installed rails. The technology used to measure residual stress was x-ray diffraction, the equipment used to measure the residual stresses was the X-Stress 3000 analyzer. The results showed residual stresses in the welded zone, where specific zones of tensile stresses are presented near the center, and values of 391 MPa close to the center of the weld joint, and compressive stress was noted as it moved away from the weld center in values close to -166 MPa. There was compatibility with the available bibliography on the subject and, therefore, the technology shows great potential to be applied on railway rails.
Descrição
Palavras-chave
Tensões residuais, Soldagem por centelhamento, Trilhos ferroviários, Difração de raio X, Tensão residual superficial
Citação
OLIVEIRA, Brás Senra de. Metodologia para Medição de Tensões Residuais na Região Soldada por Centelhamento em Trilhos Ferroviários. 2018. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Processos) – Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2018.