Estudo da viabilidade da soldagem dissimilar ponto por fricção entre as ligas de alumínio AA5654-H24 e magnésio AZ31-O

• Autor(a) principal: Fischer, Vanessa Fischer da Silveira
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/79807
• topic: Engenharia metalúrgica

A Soldagem Ponto por Fricção (SpF) é um processo de união por estado sólido destinado à soldagem de juntas sobrepostas, adequado para soldagem de materiais leves como, por exemplo, ligas de alumínio e de magnésio para aplicações estruturais. O processo consiste essencialmente no aquecimento por atrito e na deformação plástica dos componentes, produzidos pela interação de uma ferramenta rotativa não consumível com as superfícies a serem unidas (sem poça de fusão). A gama de componentes e materiais para os quais a SpF pode ser usado está em contínua expansão e o processo rapidamente se tornou uma tecnologia industrial atraente. A demanda por estruturas leves está aumentando rapidamente em ambas as indústrias: automotiva e aeronáutica, fomentada pela crescente competitividade do mercado, motivando as indústrias à otimização de seus processos visando à redução do consumo de combustível em veículos e a adequação as questões ambientais. Estes fatores fazem do processo SpF um grande atrativo na substituição ou no uso complementar de tecnologias consagradas como soldagem ponto por resistência elétrica e a LASER (indústria automotiva) e rebitagem (indústria aeronáutica). Neste trabalho foi feito um estudo da viabilidade da soldagem dissimilar entre as ligas de Alumínio AA5754-H24 e Magnésio AZ31-O através do processo SpF. O estudo teve como objetivo avaliar os efeitos dos parâmetros de processo na microestrutura, na geometria da junta e no desempenho mecânico, além de buscar a otimização do processo para as ligas em estudo. A relação entre a qualidade da junta e os parâmetros da SpF foi estudada usando o Método Taguchi. A análise por Taguchi foi feita para determinar o conjunto dos parâmetros mais eficazes, dentro do intervalo investigado, sobre a qualidade das juntas soldadas. Tal otimização foi feita por meio do estudo do comportamento das soldas sob solicitação monotônica de cisalhamento. Juntas sobrepostas foram produzidas utilizando a condição de soldagem otimizada, combinando os parâmetros ótimos de posicionamento, velocidade de rotação, tempo de permanência, profundidade de penetração e força de fixação. Os resultados obtidos demonstram que soldas de boa qualidade podem ser produzidas com este processo. No entanto, a formação de uma camada intermetálica (Al12 Mg17) na interface da solda resulta em uma solda com nenhuma ductilidade e, portanto, com pouca aplicação na engenharia.