Influência da geometria do pino da ferramenta de soldagem nas propriedades mecânicas em juntas dissimilares AA7075-T651 E AZ31B soldadas pelo processo FSW.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SILVA, José Galdino da.
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37017
Resumo: O emprego de ligas leves no setor de transporte é essencial para aumentar a eficiência e autonomia dos veículos. Neste sentido, ligas com boa resistência mecânica e pouco peso específico, como as ligas de alumínio AA7075 e de magnésio AZ31B, se destacam. No entanto, estas ligas possuem difícil soldabilidade pelos processos convencionais de soldagem, os processos não convencionais como o friction stir welding (FSW) surgem como uma boa alternativa a soldabilidade destas ligas. O presente trabalho tratou da avaliação da influência da geometria do pino da ferramenta na microestrutura e propriedades mecânicas em juntas de ligas dissimilares AA7075 e AZ31B soldadas pelo processo FSW, as geometrias de pino estudadas foram: cilíndrica lisa, cilíndrica rosqueada, cônica lisa e facetada hexagonal. As soldagens foram realizadas empregando uma fresadora universal automática, com rotação de 565 RPM, avanço de 75 mm/min, offset de 0,5 mm para o lado do magnésio, ângulo de inclinação 3° e o avanço no alumínio. Foram realizados ensaios de tração, dobramento de raiz e microdureza, também foi feita análise de microestrutura. superfície de fratura e análise química por EDS. No ensaio de tração todas as juntas romperam na região elástica, bem abaixo do limite de escoamento da liga AZ31B, todas as juntas tiveram limites de resistência à tração semelhantes. No ensaio de dobramento a maior carga suportada (717 N) foi na junta soldada com a ferramenta cilíndrica lisa. No ensaio de microdureza, na zona de mistura, as juntas soldadas tiveram resultado intermediário entre os dois metais de base. Na análise de microestrutura, a junta que apresentou mais defeitos foi a soldada com o pino de geometria cônica lisa e a que apresentou menos foi a junta soldada com pino de geometria cilíndrica rosqueada. Na análise de superfície de fratura, constatou-se que se tratou de uma fratura frágil, seguido de falha catastrófica para todas as juntas. na análise química, constatou-se a presença de intermetálicos na junta soldada com a ferramenta cilíndrica lisa. Ficou evidente que dentre os pinos das ferramentas utilizadas, os pinos cilíndricos rosqueado e o cilíndrico liso foram os que forneceram melhores resultados, no tocante à macro e microestrutura e as propriedades mecânicas das juntas de ligas AA7075 e AZ31B soldadas pelo processo FSW.
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O presente trabalho tratou da avaliação da influência da geometria do pino da ferramenta na microestrutura e propriedades mecânicas em juntas de ligas dissimilares AA7075 e AZ31B soldadas pelo processo FSW, as geometrias de pino estudadas foram: cilíndrica lisa, cilíndrica rosqueada, cônica lisa e facetada hexagonal. As soldagens foram realizadas empregando uma fresadora universal automática, com rotação de 565 RPM, avanço de 75 mm/min, offset de 0,5 mm para o lado do magnésio, ângulo de inclinação 3° e o avanço no alumínio. Foram realizados ensaios de tração, dobramento de raiz e microdureza, também foi feita análise de microestrutura. superfície de fratura e análise química por EDS. No ensaio de tração todas as juntas romperam na região elástica, bem abaixo do limite de escoamento da liga AZ31B, todas as juntas tiveram limites de resistência à tração semelhantes. No ensaio de dobramento a maior carga suportada (717 N) foi na junta soldada com a ferramenta cilíndrica lisa. No ensaio de microdureza, na zona de mistura, as juntas soldadas tiveram resultado intermediário entre os dois metais de base. Na análise de microestrutura, a junta que apresentou mais defeitos foi a soldada com o pino de geometria cônica lisa e a que apresentou menos foi a junta soldada com pino de geometria cilíndrica rosqueada. Na análise de superfície de fratura, constatou-se que se tratou de uma fratura frágil, seguido de falha catastrófica para todas as juntas. na análise química, constatou-se a presença de intermetálicos na junta soldada com a ferramenta cilíndrica lisa. Ficou evidente que dentre os pinos das ferramentas utilizadas, os pinos cilíndricos rosqueado e o cilíndrico liso foram os que forneceram melhores resultados, no tocante à macro e microestrutura e as propriedades mecânicas das juntas de ligas AA7075 e AZ31B soldadas pelo processo FSW.The use of light alloys in the transport sector is essential to increase the efficiency and autonomy of vehicles. In this sense, alloys with good mechanical resistance and low specific weight, such as aluminum alloys AA7075 and magnesium alloys AZ31B, stand out. However, these alloys are difficult to weld using conventional welding processes, and unconventional processes such as friction stir welding (FSW) appear as a good alternative to the weldability of these alloys. The present work dealt with the evaluation of the influence of the tool pin geometry on the microstructure and mechanical properties in joints of dissimilar alloys AA7075 and AZ31B welded by the FSW process, the pin geometries studied were: smooth cylindrical, threaded cylindrical, smooth conical and hexagonal faceted. The welds were carried out using an automatic universal milling machine, with rotation of 565 RPM, advance of 75 mm/min, offset of 0.5 mm for the magnesium side, inclination angle of 3° and advance on aluminum. Tensile, root bending and microhardness tests were carried out, and microstructure analysis was also carried out. fracture surface and chemical analysis by EDS. In the tensile test, all joints failed in the elastic region, well below the yield limit of the AZ31B alloy, all joints had similar tensile strength limits. In the bending test, the highest load supported (717 N) was on the joint welded with the smooth cylindrical tool. In the microhardness test, in the mixing zone, the welded joints had an intermediate result between the two base metals. In the microstructure analysis, the joint that showed the most defects was the one welded with the smooth conical geometry pin and the one that showed the least was the joint welded with the threaded cylindrical geometry pin. In the analysis of the fracture surface, it was found that it was a brittle fracture, followed by catastrophic failure for all joints. In the chemical analysis, the presence of intermetallic compounds was found in the joint welded with the smooth cylindrical tool. It was evident that among the tool pins used, the threaded cylindrical and smooth cylindrical pins were those that provided the best results, in terms of the macro and microstructure and the mechanical properties of the AA7075 and AZ31B alloy joints welded by the FSW process.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFCGSANTOS, Marco Antônio dos.SANTOS, M. A.http://lattes.cnpq.br/4825985900425353MELO, Raphael Henrique Falcão de.MELO, R. H. F.http://lattes.cnpq.br/9758661753469822SANTANA , Renato Alexandre Costa de.MELO, João Baptista da Costa Agra de.SILVA, José Galdino da.2024-01-312024-08-02T19:09:21Z2024-08-022024-08-02T19:09:21Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37017SILVA, José Galdino da. Influência da geometria do pino da ferramenta de soldagem nas propriedades mecânicas em juntas dissimilares AA7075-T651 E AZ31B soldadas pelo processo FSW. 2024. 80 f. 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