Análise da soldabilidade de ligas de alumínio
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10773/33118 |
Resumo: | As ligas de alumínio têm atualmente uma vasta gama de aplicações na engenharia, sendo utilizadas desde a indústria alimentar até à indústria aeroespacial. Hoje em dia, o alumínio é o material de eleição para diversos tipos de estruturas metálicas, devido à sua baixa densidade e elevada resistência mecânica. Deste modo, a soldadura deste tipo de ligas permite a sua aplicabilidade num maior leque de situações. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de várias ligas de alumínio após a soldadura. Para tal, foram escolhidas quatro ligas de alumínio comerciais, a liga AW 2017A, AW 5083, AW 6082 e AW 7075, soldadas através do processo MIG, utilizando dois tipos de material de adição, os fios Al 4043 e Al 5356. Após a soldadura, foram realizados ensaios mecânicos de tração de modo a caracterizar mecanicamente as amostras obtidas. De seguida, foi feita uma análise microestrutural das soldaduras com recurso a dois microscópios, ótico e SEM. Por último, obtiveram-se valores de dureza Vickers das amostras soldadas. Efetuando uma comparação entre os resultados obtidos das diferentes ligas em estudo, foi concluído que as ligas endurecidas por precipitação sofrem uma maior redução de propriedades após soldadura quando comparadas com as ligas não endurecidas por precipitação. Observou-se também que, à exceção da liga AW 6082, cuja rotura ocorreu na zona afetada pelo calor, as restantes ligas fraturaram na zona fundida, nos ensaios de tração. Através do perfil de dureza das amostras, concluiu-se que as ligas endurecidas por precipitação, à exceção da liga AW 2017A, apresentam um perfil em "M" devido à região sobre-envelhecida da zona afetada pelo calor. Por último, apesar do destaque das ligas AW 5083 e AW 6082 relativamente ao seu uso em estruturas metálicas soldadas, foi também concluído que as ligas AW 2017A e AW 7075 (apesar de serem consideradas não-soldáveis) são também dignas de serem usadas neste tipo de ambiente, embora se deva ter em atenção os valores de deformação após soldadura aquando do dimensionamento estrutural. |
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Análise da soldabilidade de ligas de alumínioAlumínioSoldadura MIGAW 2017AAW 5083AW 6082AW 7075Al 4043Al 5356Ensaios de traçãoMicrografiaDureza vickersAs ligas de alumínio têm atualmente uma vasta gama de aplicações na engenharia, sendo utilizadas desde a indústria alimentar até à indústria aeroespacial. Hoje em dia, o alumínio é o material de eleição para diversos tipos de estruturas metálicas, devido à sua baixa densidade e elevada resistência mecânica. Deste modo, a soldadura deste tipo de ligas permite a sua aplicabilidade num maior leque de situações. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de várias ligas de alumínio após a soldadura. Para tal, foram escolhidas quatro ligas de alumínio comerciais, a liga AW 2017A, AW 5083, AW 6082 e AW 7075, soldadas através do processo MIG, utilizando dois tipos de material de adição, os fios Al 4043 e Al 5356. Após a soldadura, foram realizados ensaios mecânicos de tração de modo a caracterizar mecanicamente as amostras obtidas. De seguida, foi feita uma análise microestrutural das soldaduras com recurso a dois microscópios, ótico e SEM. Por último, obtiveram-se valores de dureza Vickers das amostras soldadas. Efetuando uma comparação entre os resultados obtidos das diferentes ligas em estudo, foi concluído que as ligas endurecidas por precipitação sofrem uma maior redução de propriedades após soldadura quando comparadas com as ligas não endurecidas por precipitação. Observou-se também que, à exceção da liga AW 6082, cuja rotura ocorreu na zona afetada pelo calor, as restantes ligas fraturaram na zona fundida, nos ensaios de tração. Através do perfil de dureza das amostras, concluiu-se que as ligas endurecidas por precipitação, à exceção da liga AW 2017A, apresentam um perfil em "M" devido à região sobre-envelhecida da zona afetada pelo calor. Por último, apesar do destaque das ligas AW 5083 e AW 6082 relativamente ao seu uso em estruturas metálicas soldadas, foi também concluído que as ligas AW 2017A e AW 7075 (apesar de serem consideradas não-soldáveis) são também dignas de serem usadas neste tipo de ambiente, embora se deva ter em atenção os valores de deformação após soldadura aquando do dimensionamento estrutural.Aluminum alloys currently have a wide range of applications in engineering, being used from the food industry to the aerospace industry. Nowadays, aluminum is the material of choice for different types of metallic structures due to its low density and high mechanical resistance. Welding this type of alloy allows its applicability in a wider range of situations. Thus, the objective of this work is to evaluate the performance of several aluminum alloys after welding. For this purpose, four commercial aluminum alloys were chosen, the alloy AW 2017A, AW 5083, AW 6082 and AW 7075, welded using MIG process, using two types of filler material, the Al 4043 and Al 5356 wires. After welding, mechanical tensile tests were carried out in order to characterize the samples obtained. Then, a microstructural analysis of the welds was made using two microscopes, optical and SEM. Finally, Vickers hardness values were obtained from the welded samples. Comparing the results obtained from the different alloys under study, it was concluded that the precipitation hardened alloys suffer a greater reduction of properties after welding when compared to the non-precipitation hardened alloys. It was also observed that, with the exception of the AW 6082 alloy, whose failure occurred in the thermally affected zone, the remaining alloys fractured in the welded zone, in the tensile tests. Through the hardness profile of the samples, it was concluded that the precipitation hardened alloys, with the exception of the alloy AW 2017A, present an "M" profile due to the over-aged region of the thermally affected zone. Finally, despite the prominence of the AW 5083 and AW 6082 alloys regarding their use in welded metal structures, it was also concluded that the AW 2017A and AW 7075 alloys (although they are considered non-weldable) are also worthy of being used in this type of environment, although the deformation values after welding should be noted during the structural design.2022-02-08T14:29:51Z2021-09-23T00:00:00Z2021-09-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/33118porMitreiro, Dário Miguel Carrasqueirainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T12:03:45Zoai:ria.ua.pt:10773/33118Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:04:38.130037Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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