Caracterização da superfície e propriedades mecânicas da soldagem por atrito linear em juntas tri-dissimilares com ligas de alumínio e liga de titânio

• Autor(a) principal: Yakabu, D. Y.
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/78
• topic: Solda e soldagem; Tensões residuais

A busca por estruturas mais leves e resistentes contribuiu para o desenvolvimento de métodos de solda eficazes, dentre eles, a solda por atrito linear, que é uma técnica recente e patenteada em 1991. A indústria ainda é cautelosa com o uso desta técnica, e atualmente diversos estudos voltados ao melhor conhecimento da técnica estão sendo realizados. A solda é realizada por meio do atrito entre uma ferramenta rotativa e os materiais a serem soldados. Dentre as vantagens que a técnica proporciona, encontram-se a capacidade de realizar a solda entre as ligas de alumínio séries 2xxx e 7xxx e entre materiais de composições químicas diferentes. Neste trabalho foi estudada a junção tri-dissimilar entre as ligas de alumínio 2024-T4 e 7475-T6 com a liga de titânio Ti6Al4V. As ligas de alumínio foram posicionadas na parte superior da solda, formando uma solda do tipo topo. A liga de titânio foi posicionada na parte inferior da solda, formando uma solda do tipo sobreposto com as ligas de alumínio. Os parâmetros de rotação, avanço e ângulo da solda foram definidos, seguindo um planejamento experimental central composto com dois níveis de variação. A análise da influência destes parâmetros foi realizada por meio da avaliação da integridade superficial da solda com a medição da tensão residual, microdureza e limite de resistência pelo ensaio de tração. Além desses parâmetros, as forças de apoio e avanço, o torque e a temperatura foram monitoradas e posteriormente analisadas. A tensão residual foi medida no alumínio com a técnica do furo cego e no titânio com a difração de raios X. A tensão residual no alumínio apresentou valores positivos na superfície e a medida que a profundidade aumentou, a tensão reduziu chegando a valores próximos de zero e até negativos. No titânio, a tensão residual mostrou grande influência com a temperatura, onde altas temperaturas resultaram em baixa tensão. A microdureza no titânio não apresentou correlação com as variáveis. Por meio dos ensaios de tração, o limite de resistência da solda foi comparado com os metais base, onde foi possível obter soldas com o limite de resistência superior ao AA2024.A análise de otimização, correlacionando todas as variáveis analisadas resultou em um coeficiente de desejabilidade de 0,73, com a rotação de 964 RPM, avanço de 40 mm/min e ângulo de 1,6º.