Análise das propriedades mecânicas de juntas sobrepostas na liga Al 6181-T4 soldadas por fricção por ponto

• Main Author: Parra, Bruno Serafim
• Other Authors: Alcântara, Nelson Guedes de
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2016
• Subjects: Soldagem; Alumínio; Processos de soldagem; ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Online Access: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/888

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4868.pdf: 5266402 bytes, checksum: 62475c2ee7d3702d1f3a9cc7178b99c6 (MD5) Previous issue date: 2011-03-21 === Financiadora de Estudos e Projetos === Lightweight alloys, originally developed for aeronautic applications, have also shown increasing use in the automotive sector, aiming fuel consumption and reduction of production costs. In addition to this there is the increasing environmental concern that makes lightweight alloys even more attractive, due to recycling capabilities. It is important notice that parts produced with lightweight alloys may need, at some point of the production process, be joined to others parts. In the aeronautic industry the joining is made primarily by riveting while in the automotive industry RSW - Resistance Spot Welding is usually employed. These processes present some problems such as those related to metallurgical defects and the low weldability for some lightweight alloys. Within this context the FSpW - Friction Spot Welding, that is a solid state joining process, was developed at GKSS Research Centre in Germany. This process has shown great potential for applications where the already established RSW (automotive) and riveting (aircraft), present some disadvantages. In this work the applicability of this new process for the production of overlapping joints of the alloy 6181-T4, which is already used in the automotive industry, was studied. Joints were produced with different welding parameters (welding time and rotational speed) and will be submitted to mechanical characterization, by means of microhardness measurements and mechanical tests for assessment of the performance of the welds. Microstructural characterizations will be performed using optical and electron microscopy to determine the effect of the welding parameters on the final microstructure of the welds, as well as eventual defects. It will be also done a study of failure analysis, aiming the understanding of the mechanisms of fracture, correlating them with the process parameters. Sound joints with high mechanical strength and good repeatability were obtained, with better results associated to low welding time and high toll rotational speed. === As ligas de alumínio, amplamente utilizadas pela indústria aeronáutica, têm cada vez maior espaço também no setor automobilístico, e visa dentre outros fatores: a diminuição do consumo de combustível pela consequente redução de peso, a redução de custos de produção e também a crescente preocupação com o meio ambiente. É importante ressaltar que componentes produzidos com ligas leves podem precisar, durante o processamento, ser unidos pontualmente a outros componentes dentro da linha produtiva. Na indústria aeronáutica essa união é feita essencialmente por rebitagem enquanto na indústria automotiva o método Soldagem por Resistência por Ponto (SRP) é geralmente empregado. Entretanto esses processos apresentam problemas como defeitos metalúrgicos bem como difícil soldabilidade para algumas ligas leves. Dentro deste contexto foi desenvolvido recentemente no Centro de Pesquisa alemão GKSS o processo de união pontual Soldagem por Fricção por Ponto - SFP. Este processo está mostrando grande potencial de aplicação frente aos já estabelecidos SRP (automotivo) e rebitagem (aeronáutico). Neste trabalho estudou-se a aplicabilidade deste novo processo para a produção de juntas sobrepostas da liga de alumínio 6181-T4, liga já utilizada na indústria automobilística. As amostras foram soldadas com diferentes tempos de soldagem e velocidades rotacionais da ferramenta, então foram submetidas a ensaios mecânicos de tração e de fadiga, além de medições de microdureza para investigação do desempenho mecânico da junta soldada. Análises microestruturais utilizando luz polarizada, microscopia ótica e eletrônica foram utilizadas para observar o efeito dos parâmetros de soldagem na formação de eventuais defeitos e na qualidade microestrutural da junta soldada. Foi realizado um estudo de análise de falha visando o entendimento dos mecanismos de fratura, correlacionando-os com os parâmetros de processo. Os resultados encontrados levam a juntas soldadas de alta resistência mecânica e boa repetibilidade, com melhores resultados associados com baixo tempo de soldagem e alta velocidade rotacional da ferramenta.