Análise dos efeitos da defasagem de soldas entre chapas aplicado em um paramento de uma comporta segmento

Abstract

Este trabalho apresenta uma análise técnica e normativa sobre a aplicação da técnica de defasagem longitudinal de juntas soldadas no paramento de comportas tipo segmento, com o objetivo de avaliar seus impactos na integridade estrutural e no comportamento mecânico do componente. A pesquisa adota uma abordagem quali-quantitativa, fundamentada na execução de ensaios laboratoriais destrutivos e não destrutivos. Foram confeccionados corpos de prova representativos das juntas de um paramento real, utilizando chapas metálicas ASTM A572 Grau 50 e o processo de soldagem por arco com arame tubular E71T1, em duas configurações distintas: juntas alinhadas e juntas defasadas. Os ensaios foram conduzidos de acordo com os requisitos normativos aplicáveis, incluindo procedimentos internos e normas técnicas, tais como ASME BPVC Section VIII (2021), além das normas para ensaios não destrutivos e metalográficos pertinentes. As avaliações compreenderam inspeção visual, ensaio por líquido penetrante, ultrassom, análises macrográficas e metalográficas, bem como ensaio de dureza. Os resultados obtidos indicam que a configuração com juntas defasadas reduz a concentração de calor durante o processo de soldagem e promove microestruturas mais estáveis na Zona Termicamente Afetada. Como consequência, a defasagem das juntas apresenta potencial para aumentar a vida útil das soldas sob carregamentos cíclicos e atuar como barreira à propagação de trincas. Conclui-se que a adoção planejada da defasagem de juntas soldadas constitui uma estratégia eficiente e alinhada às melhores práticas da engenharia de soldagem para componentes hidromecânicos críticos. O estudo contribui de forma original ao integrar evidências experimentais e requisitos normativos, fornecendo subsídios técnicos para o aprimoramento de projetos, inspeções e processos de fabricação de comportas utilizadas em sistemas hidrelétricos.RESUMO EM LÍNGUA ESTRANGEIRA This study presents a technical and normative analysis of the application of longitudinal weld joint offsetting in the skin plate of segment gates, with the aim of evaluating its effects on structural integrity and mechanical behavior. The research adopts a quali-quantitative approach, based on the execution of destructive and non-destructive laboratory tests. Representative test specimens of actual gate joints were fabricated using ASTM A572 Grade 50 steel plates and the flux-cored arc welding process with E71T1 wire, in two configurations: aligned joints and offset joints. The tests were conducted in accordance with the applicable standards, including internal procedures and technical codes such as ASME BPVC Section VIII (2021), in addition to the relevant norms for non-destructive and metallographic examinations. The evaluations included visual inspection, liquid penetrant testing, ultrasonic testing, macrographic and metallographic analyses, as well as hardness testing.The results indicate that the configuration with offset joints reduces heat concentration during welding and promotes more stable microstructures in the Heat-Affected Zone. Consequently, joint offsetting demonstrates potential to increase weld service life under cyclic loading and to act as a barrier to crack propagation. It is concluded that the planned use of offset welded joints constitutes an efficient strategy aligned with best practices in welding engineering for critical hydromechanical components. This study provides an original contribution by integrating experimental evidence with normative requirements, offering technical support for improving the design, inspection, and manufacturing processes of gates used in hydroelectric systems