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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38024| Título: | Estudo dos parâmetros de soldagem do eletrodo kst eh cr 70 contra o desgaste abrasivo |
| Título(s) alternativo(s): | Study of the welding parameters of the kst eh cr 70 electrode against abrasive wear |
| Autor(es): | Pitoli, Ana Carolina Goulart |
| Orientador(es): | Goncalves, Janaina Fracaro de Souza |
| Palavras-chave: | Engenharia mecânica Soldagem Eletrodos Mechanical engineering Welding Electrodes |
| Data do documento: | 30-Dez-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | PITOLI, Ana Carolina Goulart. Estudo dos parâmetros de soldagem do eletrodo kst eh cr 70 contra o desgaste abrasivo. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2024. |
| Resumo: | A dissertação apresenta uma análise experimental do comportamento do eletrodo KST EH CR 70 frente ao desgaste abrasivo, visando sua aplicação na recuperação de componentes da indústria sucroalcooleira, especificamente nas facas picadoras de cana-de-açúcar. O estudo parte da relevância econômica e energética do setor no Brasil, principal produtor mundial de cana, cuja produtividade é impactada pelo desgaste severo das peças operacionais em função do contato com impurezas como areia, pedras e metais. Diante disso, realiza-se a soldagem de revestimento duro para aumentar a vida útil dos componentes. O trabalho se propõe a investigar os parâmetros ideais de aplicação do eletrodo KST EH CR 70 por meio de processo de soldagem por eletrodo revestido, combinando-o ao amanteigamento com eletrodo E7018 para melhorar a aderência e a qualidade metalúrgica da camada de revestimento. A metodologia inclui a preparação dos corpos de prova, aplicação dos revestimentos com diferentes parâmetros, realização de ensaios tribológicos por roda de borracha, ensaios de microdureza Vickers, além de análises microestruturais por microscopia óptica. Os resultados indicam variações na resistência ao desgaste e dureza em função da combinação de parâmetros adotada, sendo possível identificar os que apresentam melhor desempenho, com menor perda de massa, maior integridade superficial e comportamento mais estável frente ao atrito. Também se observa que o eletrodo KST EH CR 70 apresenta boa capacidade de resistência à abrasão quando corretamente aplicado, mostrando-se eficiente na recuperação de peças desgastadas da indústria sucroenergética. A análise numérica complementar reforça os dados experimentais, demonstrando coerência entre a simulação e os resultados obtidos nos ensaios físicos. O estudo contribui para a otimização dos processos de manutenção corretiva e preventiva em usinas, propondo alternativas de revestimento de alto desempenho, com impacto direto na redução de custos operacionais, aumento da vida útil dos equipamentos e melhoria da eficiência no processamento da cana-de-açúcar. Conclui-se que a aplicação controlada do eletrodo KST EH CR 70 em processos de soldagem pode representar uma solução técnica viável e economicamente vantajosa para o setor, desde que observadas as condições de preparação do substrato, parâmetros térmicos e qualidade do cordão de solda. |
| Abstract: | This dissertation presents an experimental analysis of the behavior of the KST EH CR 70 electrode under abrasive wear, aiming at its application in the repair of components used in the sugar and alcohol industry, specifically in sugarcane chopper knives. The study begins by highlighting the economic and energy relevance of the sector in Brazil, the world's largest sugarcane producer, whose productivity is affected by the severe wear of operational parts due to contact with impurities such as sand, stones, and metals. To address this issue, hardfacing welding is applied to extend the service life of components. The research seeks to investigate the optimal parameters for applying the KST EH CR 70 electrode through shielded metal arc welding, combined with buttering using the E7018 electrode to improve the metallurgical bonding and quality of the coating layer. The methodology includes the preparation of test specimens, application of coatings using different parameters, tribological tests using a rubber wheel, Vickers microhardness tests, and microstructural analysis using optical microscopy. The results show variations in wear resistance and hardness depending on the combination of parameters, allowing the identification of those that offer the best performance, with lower mass loss, greater surface integrity, and more stable behavior under friction. It is also observed that the KST EH CR 70 electrode, when properly applied, demonstrates good abrasion resistance, proving effective in the repair of worn parts in the sugar-energy industry. The complementary numerical analysis reinforces the experimental data, demonstrating consistency between simulation and physical test results. The study contributes to the optimization of corrective and preventive maintenance processes in industrial plants by proposing high-performance coating alternatives, with a direct impact on reducing operational costs, increasing equipment lifespan, and improving efficiency in sugarcane processing. It is concluded that the controlled application of the KST EH CR 70 electrode in welding processes can represent a technically viable and economically advantageous solution for the sector, provided that proper substrate preparation, thermal parameters, and weld bead quality are ensured |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38024 |
| Aparece nas coleções: | CP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
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