Caracterização de defeitos de soldagem por análise fractal utilizando emissão acústica em ensaios de tração

The present work aims at characterizing and correlating waveforms of acoustic emission signals from welded test samples, with defects, of ASTM 516 - Grade 60 steel used in pressure vessels, pipes, storage spheres, etc., by us-ing fractal analysis and spectral analysis, in order to evaluate their structural integrity. The signals were generated by submitting the samples to tensile tests, and were analyzed in the time domain by using the box counting method, which gives the fractal dimension, and the rescaled range Hurst technique, and, in the frequency domain, the spectral method of Fourier. From the relations predicted by the scaling laws, it can be concluded that the exponents obtained from the spectral analysis and rescaled range Hurst analysis are correlated between themselves and to the fractal dimension obtained by the box counting method. It was also shown that there are two distinct regions which characterize the transi-tion between the elastic and plastic regimes for the samples submitted to the tensile loading. It has also been verified that this behaviour was characteristic of the welded materials as well as of the base metal.O presente trabalho tem como objetivo caracterizar e correlacionar for-mas de onda de sinais de emissão acústica, utilizando métodos de análise es-pectral e fractal, em corpos de prova previamente soldados com seus respecti-vos defeitos, avaliando assim a integridade estrutural do material aço carbono ASTM 516 Grau 60, utilizado em vasos de pressão, tubulações, esferas de ar-mazenamento, etc. Os sinais de emissão acústica foram gerados submetendo os corpos de prova a ensaios de tração. Para análise dos sinais no domínio dos tempos, foram utilizados o método de contagem de caixas, que fornece a dimensão fractal, e o de intervalo re-escalado de Hurst, e no domínio das fre-qüências o método espectral de Fourier. Através das relações previstas pelas leis de escala, concluiu-se que os expoentes calculados pelos métodos espec-tral de Fourier e re-escalado de Hurst, correlacionam-se entre si, bem como com a dimensão fractal obtida pelo método de contagem de caixas. Mostrou-se também a existência de duas regiões de escala distintas que caracterizam a mudança do regime elástico para o regime plástico quando as amostras foram submetidas ao carregamento de tração. Verificou-se ainda que este comporta-mento foi característico tanto para os materiais soldados como para o metal de base