Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Miranda, Nuno Ricardo Linhares
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/83424
Resumo: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_de36877c3dbf4950a8f3782de9e32861
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/83424
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laserAssessment of the fatigue strength of metallic components repaired by laser weldingResistência à fadigaJuntas soldadasReparação a laserProdução de moldesMicroestruturaFatigue strengthWelded jointsLaser repairMold productionMicrostructureDissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaA indústria portuguesa de moldes tem vindo a crescer, ocupando atualmente o 8º lugar de maior produtor de moldes para a injeção de plástico a nível mundial sendo o 3º maior produtor a nível europeu.Devido ao preço elevado associado ao fabrico de novos moldes e ferramentas, neste trabalho será estudado a possibilidade de recuperação dos moldes utilizando um processo de reparação por soldadura a laser que usa um cristal de Nd:YAG. Este tem a vantagem de obter uma menor alteração da composição do material na zona adjacente à região reparada. No decorrer do presente trabalho será apresentado um estudo da resistência à fadiga de três materiais amplamente utilizados na produção de moldes (AA5083-H111, AISI P20 e AISI H13). Os testes foram realizados a amplitude constante com R= 0,02 em provetes preparados com entalhes em V e preenchidos com os materiais de adição com dois parâmetros diferentes de soldadura. A gama de tensões aplicada foi escolhida a partir dos resultados obtidos em ensaios de tração previamente realizados. Os resultados da resistência à fadiga são apresentados sob a forma de curvas S-N obtidas para os materiais soldados e não soldados. São ainda comparadas com normas vigentes que fornecem curvas típicas para este tipo de junta soldada.Complementarmente ao estudo da resistência à fadiga foi também avaliada a metalografia, dureza e a superfície de fratura dos provetes.Em geral, verificou-se um elevado número de defeitos na metalografia e uma diminuição de dureza no material adicionado, provocado pelas temperaturas atingidas na fusão do material e descarbonizações do material fundido para a ZAC. Verificou-se uma diminuição das propriedades mecânicas dos materiais nos ensaios de tração provocadas pela adição do cordão de soldadura e pelos fatores referidos previamente o que, consequentemente, levou a uma diminuição da resistência à fadiga das séries soldadas.The Portuguese mold industry has been growing, currently occupying the 8th place as the largest producer of molds for plastic injection in the world, being the 3rd largest producer in Europe.Due to the high price associated with the manufacture of new molds and tools, this work aims to study the possibility of recovering the molds using a laser welding repair process that uses a Nd:YAG crystal. This laser process has the advantage of achieving a smaller modification in the composition of the material in the adjacent zone to the repaired region.In the present work, a study of the fatigue strength of three materials that are widely used in the production of molds (AA5083-H111, AISI P20 and AISI H13) will be presented. The tests were performed at constant amplitude with R = 0,02, where the welded specimens were prepared with in V-shaped notches and filled with laser welding deposits with two different welding parameters. The applied nominal stress range was chosen from the results obtained in previous tensile tests that were carried out. Fatigue resistance results are presented as S-N curves obtained for welded and non-welded materials. They are also compared to current standards that provide typical curves for this type of welded joint.In addition to the assessment of the fatigue strength, metallography, hardness and fracture surface of the test specimens were also evaluated.In general, a high number of metallographic defects were detected as well as a decrease in hardness of the laser welded deposits caused by the temperatures reached in them and also due to the decarbonizations to the ZAC. Besides this was detected a decrease in the mechanical properties of the materials in the tensile tests due to the addition of the welded seam and by the previously mentioned factors which, consequently, led to a decrease of the fatigue resistance of the welded series.2017-09-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/83424http://hdl.handle.net/10316/83424TID:202124940porMiranda, Nuno Ricardo Linharesinfo: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:RCAAP2020-01-30T15:42:20Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/83424Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:05:10.531760Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser
Assessment of the fatigue strength of metallic components repaired by laser welding
title Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser
spellingShingle Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser
Miranda, Nuno Ricardo Linhares
Resistência à fadiga
Juntas soldadas
Reparação a laser
Produção de moldes
Microestrutura
Fatigue strength
Welded joints
Laser repair
Mold production
Microstructure
title_short Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser
title_full Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser
title_fullStr Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser
title_full_unstemmed Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser
title_sort Estudo da resistência à fadiga de componentes metálicos reparados por soldadura a laser
author Miranda, Nuno Ricardo Linhares
author_facet Miranda, Nuno Ricardo Linhares
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Miranda, Nuno Ricardo Linhares
dc.subject.por.fl_str_mv Resistência à fadiga
Juntas soldadas
Reparação a laser
Produção de moldes
Microestrutura
Fatigue strength
Welded joints
Laser repair
Mold production
Microstructure
topic Resistência à fadiga
Juntas soldadas
Reparação a laser
Produção de moldes
Microestrutura
Fatigue strength
Welded joints
Laser repair
Mold production
Microstructure
description Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-09-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10316/83424
http://hdl.handle.net/10316/83424
TID:202124940
url http://hdl.handle.net/10316/83424
identifier_str_mv TID:202124940
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133944095965184

Registros relacionados